|
|
Артур Голицын
Экология вашего домаСветлой памяти моих дорогих родителей, Николая Константиновича и Христины Максимовны, посвящаю
© Обложка «СОЛОН-Пресс», 2010
© А. Н. Голицын, 2010
ПредисловиеВ наше время глобального загрязнения природной среды и экологических катастроф возникла необходимость в оценке экологической ситуации и в наименьшей ячейке общества – в семье и в доме, в котором живет семья. Об экологии жилища в литературе информации недостаточно; кроме того, она приведена в различных научных изданиях и зачастую не доступна широкому читателю.
Цель книги – обобщение материалов по экологии жилища с учетом опыта продолжительной работы автора, связанной с экологическим обследованием помещений и территорий с помощью студентов, обучающихся по специальности «техник-эколог» в средних специальных образовательных учреждениях. Характер контингента учащихся, а также необходимость популяризации знаний по экологии жилища, как раздела экологической науки, определили доступность изложения материала, а также доступность предлагаемых методик и приборов экспресс-контроля жилья, которые в настоящее время можно приобрести в специализированных магазинах.
Дополнительной целью является изложение рекомендаций по обеспечению безопасности и комфортности жилища от измерения радиации до рационального размещения мебели и оборудования в нем.
Экология жилья тесно связана с экологией человека, с медициной, гигиеной, психологией и культурологией. Автор не углубляется в специальные разделы этих наук, а рассматривает их с точки зрения экологии (которой посвятил сорок лет жизни) и практического использования при оптимизации жилища человека.
В первой главе книги рассматривается характер загрязнения одной из основных сред окружающей среды применительно к жилищу – воздуха. В ней дано описание основных загрязнителей-окислов азота, серы, углерода; фенола, паров ртути, табачного дыма, запахов, бытовой пыли, а также приведены рекомендации по методам простейших измерений концентрации вредных веществ и по улучшению экологической ситуации в помещениях.
Вторая глава посвящена питьевой воде: в ней приведены перечень характеристик воды и ее основных загрязнителей, влияние их на организм человека, а также даны рекомендации по очистке воды, использованию родниковой, серебряной и освященной воды.
В третьей главе рассмотрены физические характеристики жилых помещений: радиация, магнитные и электрические поля, шум, вибрация и освещение квартиры.
Четвертая глава содержит экологические рекомендации и советы по выбору и расстановке мебели и хозяйственного оборудования с целью создания в квартире комфорта и уюта; простейшие методы контроля продуктов питания и некоторые рекомендации по содержанию домашних животных и растений; экологическому воспитанию детей.
Глава пятая является особенной частью книги. Она посвящена проблемам «параэкологии» жилища (термин автора) и представляет интерес для читателей, которые верят во влияние на их жизнь космических сил и тонких миров. В частности, рассмотрены понятия живой и мертвой воды, безопасность зеркал, установленных в квартире, обеспечение комфортности жилья с помощью пирамид, использование отвесов и биорамок для определения благоприятных зон в помещениях.
В приложении приведены перечень предельно допустимых концентраций ряда загрязняющих веществ и эзотерическая карта г. Москвы.
Автор благодарит за неоценимую информационную помощь известных специалистов – экологов: Г. Е. Назарова, В. А. Филина, А. А. Литвиненко, В. И. Хомича; за помощь в оформлении работы Е. И. Николаеву, Т. Я. Голицыну, И. Б. Тихову.
Автор с удовольствием примет замечания и пожелания читателей, которые будут использованы при дальнейшей работе в указанной области.
ВведениеЕсть такое твердое правило: встал поутру, умылся, привел себя в порядок и сразу же приведи в порядок свою планету.
Антуан де Сент-ЭкзюпериВ своем доме человек проводит большую часть жизни. Дома он занимается делами, отдыхает, ест, принимает родных и друзей, спит. В доме растут и воспитываются его дети – играют, готовят уроки, получают первые знания о жизни. В доме стареют его родители. Издавна люди стремились сделать свой дом крепче, чище, уютнее, и в этом им может помочь знание основ экологии жилища. Читателю это словосочетание может показаться тавтологией, вроде масла масленого, т. к. в переводе с греческого «экология» и является наукой о доме (вернее, месте пребывания). Однако в настоящее время значение этого термина многократно расширилось; экология жилища выделилась в отдельную часть экологии и в ряде вузов РФ читается специальный курс по этому разделу науки. Для каждого человека, и особенно горожанина, необходимо овладеть минимумом знаний в области экологии жилища.
Автор не допускает мысли, что современный воспитанный человек может в сквере срубить дерево, вырвать куст акации или сломать зеленую ветку: это табу впитывается человеком с молоком матери, но, к сожалению, он зачастую не знает, как и когда посадить дерево, как обезопасить свой дом от интенсивного вторжения в него с улицы газов, пыли и шума, как создать в своем жилище комфорт и уют. К словам известной восточной мудрости о том, что за свою жизнь человек должен родить сына, построить дом и посадить дерево сейчас следует добавить, что он еще должен обезопасить сына (а тем более дочь), обеспечить благоприятные условия для длительного проживания в доме, посадить и вырастить, как минимум, 12 деревьев (лучше – 40) для того, чтобы хоть частично компенсировать их хищническое уничтожение там, где они особенно нужны, – в городе. Если же специальность человека связана с техникой, нужно создать очистное сооружение.
В природе имеются четыре загрязняемые среды: воздух, вода, почва и биота (т. е. все живое). Однако к этому перечню сейчас нужно добавить и еще одну, чрезвычайно важную и сильно загрязняемую среду – душу человека. У каждой среды есть свои, специфические загрязнители. Людям надо знать, как с ними бороться, а чтобы бороться с врагом, его надо знать «в лицо».
Кратко рассмотрим каждую среду с ее загрязнителями применительно к экологии жилища.
Атмосфера квартиры испытывает интенсивное воздействие со стороны улицы. Основными загрязнителями воздуха в квартире являются: пыль различных видов; окислы азота, углерода, серы; пары ртути (не дай Бог, если дети в доме разбивали ртутные градусники); фенол (если на пол постелили новый линолеум или рядом с домом расположен химический завод); радиоактивное излучение; электромагнитные поля; шум и вибрация; метеорологические факторы (температура, влажность, сквозняки). Простейшие измерения концентрации или уровня перечисленных вредностей можно провести с помощью бытовых экологических приборов, а зная экологическую ситуацию в квартире, мы можем ее улучшить.
Вода в квартире – это питьевая вода; она должна соответствовать санитарным нормам. Влиять на качество водопроводной воды мы, к сожалению, не можем, но провести простейшую оценку ее качества, вскипятить, отстоять ее перед употреблением и поставить фильтр мы можем и должны. Это ни много ни мало позволит продлить жизнь нам и нашим родным.
Почва для жилища как экологическая среда не характерна, хотя растениям, украшающим наши подоконники, совсем не безразлично, на какой земле они растут. Учеными разработан прибор, с помощью которого сразу можно определить относительное плодородие почвы в цветочных горшках, а также, когда ее надо удобрять или менять.
Биота – это растения и полезные животные в вашем доме. За цветами, собаками, кошками, птицами и рыбками, естественно, надо с любовью ухаживать, а от мышей, тараканов и других носителей инфекции – избавляться (и то и другое действия экологичны).
Души обитателей квартиры являются очень важным показателем комфортности жилья. Эта среда загрязняется алкоголизмом, табакокурением, злостью, завистью, гордыней. Просто не надо нарушать библейские заповеди и совершать грехи, приведенные в Ветхом и Новом Заветах. В наших домах имеют место еще и объективные параэкологические факторы (в частности, геопатогенные поля); с некоторыми из них можно бороться, а некоторые – учитывать. «Очистные сооружения» для этой среды – храмы, музыка, поэзия, живопись, театр.
Основными характеристиками жилища являются его безопасность, комфорт и уют. Безопасность и комфорт в доме обеспечивает, как правило, мужчина. С помощью простейших приборов он может измерить уровень радиации; мощность электромагнитных полей; концентрацию паров ртути и фенола. Комфорт определяется оптимальной температурой и влажностью воздуха в помещении, отсутствием сквозняков (не надо их путать с проветриванием), минимальным уровнем шума и вибрации, удобными предметами оборудования квартиры. Уют в доме в основном создают женщины. С точки зрения экологии совсем не безразлично, как расставлена мебель в квартире, какие цветовые решения имеют интерьеры, какого цвета шторы на окнах и покрывала на кроватях, в каком состоянии кухня, ванная комната и туалет, в какой мере обеспечена чистота в доме, ухожены ли цветы и животные, чем питается семья, благополучна ли эзотерическая атмосфера жилища и, наконец, правильно ли воспитываются дети.
Учет изложенных ниже рекомендаций по экологии жилища мог бы хоть в какой-то мере облегчить наше существование.
Глава 1. Воздух в квартиреВоздух – это проматерия всего существующего.
Анаксимен из МилетаВ энциклопедиях дано определение понятия «воздух». «Воздух – это естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу». Это сухое научное определение вещества, самого важного для жизни человека. Когда мы говорим о необходимости чего-либо для нас, мы говорим: «это нужно нам как воздух». И действительно, без пищи мы можем прожить больше месяца, без воды – больше недели, без воздуха (если вы не спортсмен-подводник) – не более минуты. Люди радуются жизни, строят далеко идущие планы, совсем забывая о том, что Богу достаточно остановить поступление воздуха в их легкие всего на одну минуту, и их жизнь прекратится. Об этом великом благе, которое нам дано свыше, не следует забывать никогда.
Сухой воздух состоит на 78 % из азота, на 21 % из кислорода, а на один оставшийся процент приходится много газов: аргон, углекислый газ, водород, озон, аммиак, метан, окислы азота, серы и т. д. Кроме того, в нем всегда содержатся мелкие твердые частицы – пыль (этих частиц в одном кубометре комнатного газа – несколько миллионов). Содержание воды в воздухе может составлять от 0,00002 до 3 %, углекислого газа – от 0,03 %.
За последние два столетия человек сильно засорил и отравил созданный природой идеальный для своего дыхания воздух и главный компонент своей жизни. В воздухе больших городов сейчас уже не 2–3 миллиона пылинок, а 200–300 миллионов, углекислого газа не 0,03 %, а значительно больше, а концентрация таких «зверских» отравителей, как окислы азота и серы, фенол, хлор, аммиак, возросли во много раз.
Атмосферу нашего жилища во многом, если не во всем, определяет атмосфера улицы. Однако есть и некоторые различия между воздухом в квартире и на улице: в частности, в квартире выше содержание углекислого газа (как известно, человек и животные вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ); в воздухе квартиры меньше пыли (особенно у чистоплотных хозяек) и практически отсутствуют хлор и аммиак. Однако в доме, так же как в атмосфере города, воздух загрязняется одними и теми же загрязнителями: окислами азота, серы и углерода, пылью, парами ртути (они, к сожалению, имеют место и в квартирах, например, после того, как ребенок разобьет градусник), полициклическими ароматическими углеводородами, фенолом, хлором, аммиаком, суперэкотоксикантами, табачным дымом, а также запахами. Прежде чем давать характеристику «домовым» (если можно так назвать) загрязнителям, необходимо рассмотреть их основной, общий показатель – это предельнодопустимая концентрация (ПДК). Об этом показателе необходимо знать всем, и школьникам и домохозяйкам: ПДК является показателем безопасности и комфортности жизни человека. ПДК – это максимальное количество вредного вещества в единице объема (или веса), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме человека каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных отклонений. Определить значение ПДК очень сложно, и это делают ученые-медики на основании длительных биологических экспериментов.
В Приложении к книге приведены значения ПДК некоторых наиболее распространенных веществ в воздухе, воде и почве. Для оценки воздействия на человека нескольких видов вредных газов должно выполняться условие, определяемое по формуле:
где: CNOx, SO2, CO2 – соответственно реальная (измеренная) концентрация окислов азота, серы, углерода (мг/м3),
ПДКNOx, SO2, CO2 – предельно допустимые концентрации этих газов (мг/м3).
Остановимся поподробнее на этих вредностях, на способах их определения и методах борьбы с ними.
1.1. Окислы азотаВ атмосфере находятся, конечно, и более вредные газы (например, хлор или цианиды), но их не так много, как окислов азота. В широком смысле окислов азота минимум четыре (N2O5 так называемый «веселящий газ»), NO, N2O3, NO2 – вместе их объединяют формулой NOx, совместно с окислами серы и углерода этот газ инициирует выпадение кислотных дождей.
Среди «кислых» газов (NОx, SO2 и СО2) окислы азота по вредности занимают «по праву» первое место. Если принять за единицу относительную вредность углекислого газа, то относительная вредность окислов азота составляет 20, а относительная вредность окислов серы – 12.
Оксиды азота обладают высокой токсичностью, но, реагируя с другими веществами, они способны образовывать еще более токсичные соединения, а также фотохимические туманы (смоги). Если переход на сжигание «чистых» с точки зрения загрязнения воздушного бассейна топлив (например, на природный газ) позволяет резко сократить, а иногда полностью устранить все прочие выбросы вредностей, то на сокращение окислов азота это не оказывает существенного влияния. Сказанное ставит этот газ в один ряд с такими мощными загрязнителями окружающей среды, как окислы серы и твердые частицы. Влияние NOx на организм человека показано в табл. 1.
Таблица 1
Раздражающее и обжигающее действие NOx на дыхательные пути приводит к раковым заболеваниям дыхательных органов человека. Уже при концентрации 15 мг/м3 отмечается раздражение глаз, а концентрация 200–300 мг/м3 даже при кратковременном воздействии может вызвать отек легкого.
Реагируя с атмосферной влагой, NOx образует азотную кислоту, которая вызывает интенсивную коррозию металлических сооружений и конструкций. NОх поглощает видимый свет и при концентрации около 0,5 мг/м3 приводит к уменьшению видимости, что может стать причиной аварий на автомобильном, морском и воздушном транспорте. При интенсивном выделении NOx уменьшается количество солнечных дней в году.
Двуокись азота – бурый газ с удушливым запахом является сильным окислителем. Концентрация окислов азота определяется в лаборатории с помощью калориметров, спектрофотометров или электрофотокалориметров. Однако для бытовых нужд для оценки концентрации NOx вполне приемлем экспресс-метод с использованием прибора УГ-2. Этот метод не такой точный, как упомянутые выше, но для того, чтобы обнаружить NОx в доме, его точности достаточно. Сам прибор представляет собой небольшую металлическую коробку с расположенными в ней мехами. Набрав пробу воздуха, меха сжимаются, и выходящий воздух с загрязнителем поступает в индикаторную трубку. По изменению окраски этой трубки судят о наличии NOx в воздухе.
Бороться с этим газом очень трудно, но все же кое-что экологи могут посоветовать; в частности, не открывать окна и двери на балкон в часы пик, когда на улице наиболее интенсивное движение автомашин и максимальная концентрация этого газа. Причем больше всего он выделяется при работе двигателей автомобилей на холостом ходу, а также в пробках и на перекрестках со светофорами или без них. Кроме того, защиту вашего организма от NOх (так же как и от SO2) обеспечит употребление в пищу йодистых соединений.
Если Вы живете у автотрассы, или возле котельных, или ТЭЦ, то летом необходимо вывозить за город детей и по возможности уезжать самим для прочистки ваших легких. Человек, правда, обладает удивительным свойством адаптации к окружающей среде, и бывает, что, выехав за город, вы первое время неважно себя чувствуете, но это быстро проходит. У Аркадия Райкина была шутка о том, что у выхлопной трубы автомобиля человек за городом лучше себя чувствует; в этой шутке есть доля правды.
1.2. Окислы серыЭти окислы наряду с NOх относятся к наиболее опасным загрязнителям окружающей среды. Они наносят большой ущерб животному и растительному миру, а также сооружениям из металла и камня. В атмосфере образуются аэрозоли серной кислоты, которые при взаимодействии SО2 с водяными парами составляют до 20 % всех взвешенных частиц в городском воздухе. Они не только вызывают кислотные дожди, но и уменьшают видимость на дорогах. Окислы серы активно взаимодействуют с окислами азота, образуя токсические вещества, участвующие в создании фотохимического смога, и их влияние сильнее, чем влияние отдельных компонентов.
Наблюдения показывают, что содержание в воздухе SO2 от 2 до 20 мг/м3 увеличивает время высыхания красок в 2–4 раза, снижает качество и стойкость покрытия. В зависимости от времени воздействия и типа металла скорость коррозии в городской атмосфере в 2–5 раза выше, чем в сельской местности. SО2 считается самым опасным загрязнителем для металлов и различных строительных материалов (известняка, мрамора, шифера, строительных растворов). Особенно чувствительны к этому виду загрязнителя синтетические ткани, в частности нейлоновые изделия.
Наибольший ущерб SО2 наносит растительности, нарушая метаболизм растений в целом. Особенно неустойчивы к его воздействию хвойные и фруктовые деревья. Уже при концентрации 0,9 мг/м3 нарушается процесс фотосинтеза у сосны, ели, клена и по истечении 5–10 суток хвоя рыжеет и опадает.
При содержании SO2 в количестве 1 мг/м2 урожай подсолнечника, кукурузы, гороха, редиса снижается на 14 %, а при количестве 2 мг/м3 – на 26 %.
Известно пагубное влияние оксидов серы на дыхательные пути человека.
В атмосфере оксиды серы способны переходить в сульфаты и серную кислоту, воздействие которых в 5 и 10 раз, соответственно, сильнее, чем воздействие SО2.
Влияние окислов серы на организм человека показано в табл. 2.
В случае отравления окислами серы у человека появляются кашель, слезотечение, боль в груди; при острых отравлениях средней тяжести – головная боль, головокружение, общая слабость; признаки химического отека слизистых оболочек дыхательных путей. Длительное воздействие SO2 может вызвать ринит, крошение зубов, приступы удушья.
Концентрация SO2 в дымовых газах ТЭЦ и котельных полностью зависит от содержания в топливе горючей серы. Так, при сжигании угля в топках до 80 % серы переходит в SO2, а при сжигании жидкого топлива – практически вся сера.
Таблица 2
Окислы серы выделяются главным образом на предприятиях цветной металлургии и нефтепереработки, а также при сгорании дизельного топлива в грузовых автомобилях. Поэтому, выбирая место жительства, по возможности не селитесь около таких заводов и трасс. Так же, как и для определения NOx, для SO2 можно рекомендовать прибор УГ-2, только в индикаторной трубке должны быть помещены реагенты для этого газа.
Способы снижения вредного влияния SO2 такие же, что и для NOx, однако йодотерапия в этом случае более эффективна.
1.3. Окись углеродаОкись углерода (СО) – ядовитый горючий газ без цвета и запаха, легче воздуха. Окись углерода очень стабильна: в атмосферном воздухе она может находиться до четырех месяцев. Суммарное выделение СО – это в результате жизнедеятельности человека – около 300 млн т в год, что, однако, составляет всего лишь 20 % всех выбросов СО, поступающих в атмосферу. Концентрация ядовитого газа в некоторых крупных городах достигает угрожающих величин. СО может способствовать образованию смогов. Воздействие СО на организм человека общеизвестно. Гемоглобин крови имеет в 210 раз большее сходство с СО, чем с кислородом. Таким образом, СО активнее взаимодействует с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин крови, который снижает поступление кислорода к клеткам организма.
При концентрациях СО 11–20 мг/м3 при восьмичасовом его вдыхании у некоторых людей наблюдается ухудшение способности ориентироваться во времени. Концентрация СО в окружающем воздухе до 35 мг/м3 приводит к ухудшению выполнения психологических тестов. Более высокие концентрации СО ведут к психологическим стрессам с сердечными заболеваниями. У некурящих жителей крупных городов концентрация в крови соединений СО в среднем 2 %, у курящих – 5 %. При концентрации более 5 % наступают функциональные изменения в организме человека, вплоть до смерти (80 %).
Обычно верхним допустимым пределом для СО считают 125 мг/м3. Однако большинство людей уже при этой концентрации испытывают головокружение, головную боль и утомление.
Таким образом, концентрация соединений СО в крови должна быть ниже 2 %. При восьмичасовом вдыхании это равновесное их содержание в крови не будет достигаться, если концентрация СО в окружающем воздухе будет менее 10 мг/м3.
1.4. ПыльТвердые частицы, выбрасываемые через дымовые трубы при сжигании угля заводами, ТЭЦ и котельными, состоят из золовых частиц, несгоревшего топлива (коксовые частицы) и сажи.
При сжигании жидкого топлива образуются нефтяной кокс и сажа; при сжигании газового топлива – сажа.
Максимальный размер золовых частиц может достигать 500 мкм, минимальный – до 1 мкм. Частицы размером до 1 мкм образуются в атмосфере в результате конденсации, размером более 1 мкм могут образовываться в топках котлов в процессе горения топлива.
Зола, обладая свойством слипания, в большинстве случаев образует довольно крупные частицы. Фазово-минералогические исследования состава золы различных топлив показали, что основой всех ее видов является стекло: кристаллическая фаза – кварц, гематит, магнетит и различные силикаты кальция. В золе почти всегда присутствуют частицы несгоревшего топлива, которые имеют более крупные размеры. В этом случае состав таких частиц более сложен. В их состав входят соединения серы, углерода, водорода.
В настоящее время в крупных городах на предприятиях сжигается газ. В крупных котельных системы золоулавливания и высотные трубы в значительной мере позволяют уменьшить выбросы частиц в атмосферу. Для отопительных и коммунально-бытовых котельных оптимальным вариантом также можно считать перевод их на газообразное топливо. В этом случае можно достичь снижения выброса частиц в 100–200 раз по сравнению с твердым топливом при отсутствии золоуловителей. При сжигании жидкого топлива образуются мелкодисперсный нефтяной кокс и сажа, обладающие высокими токсическими свойствами.
При медленном разложении из сажи выделяется бенз(а)пирен. Принято считать, что сажа в чистом виде представляет собой продукт конденсации углерода, а мелкодисперсный кокс образуется в процессе сжигания жидкого топлива путем конденсации и полимеризации в основном тяжелых углеводородных соединений и содержащихся в мазуте карбенов и карбомидов. Опасные свойства сажи объясняются, видимо, присутствием в ней (или входящих в ее состав) сложных углеводородов типа бенз(а)пирена.
Образование и рост сажевых частиц зависят прежде всего от наличия достаточного количества окислителя в зоне горения, а также способа и качества смешения топлива с окислителем (воздухом).
Несмотря на то, что частицы сажи составляют менее 10 % общей массы техногенных загрязнителей атмосферы, ущерб от этого загрязнителя существен. Твердые частицы причиняют вред здоровью человека, поражая легкие, способствуют повышению скорости химических и фотохимических реакций в атмосфере, уменьшают прозрачность воздуха, увеличивают количество осадков и туманов, изменяют температурный уровень среды, отрицательно влияют на почву и растительность.
Степень воздействия пыли во многом зависит от размера частиц и их концентрации, а также химического состава. Главным образом загрязняют атмосферу частицы размерами от 0,1 до 10 мкм. При размерах менее 0,1 мкм частица проявляет свойства молекулы, частицы размером от 1 до 20 мкм могут длительное время находиться в атмосфере, следуя потокам воздуха. При размерах более 20 мкм время витания частиц незначительно и они быстро выпадают на землю.
При исследовании атмосферы городов было обнаружено, что частицы размерами до 1 мкм составляют не более 3 % массы всех частиц, в то время как количество этих частиц очень велико.
Подобные частицы способны проникать в легкие, в связи с чем существенную роль приобретают методы подавления выделения именно таких частиц. Попадая в атмосферу, они играют роль ядер конденсации, влияющих на образование облаков, дождя, снега.
Между интенсивностью выбросов частиц и количеством дождей имеется прямая зависимость: в промышленных городах в воскресные и нерабочие дни уменьшается количество осадков.
Взвешенные частицы сами по себе могут быть химически инертными или активными. Они способны поглощать химически активные вещества или образовывать химически активные соединения и вызывать токсический эффект, если частица токсична вследствие своего химического или физического строения, препятствует физиологическим процессам очистки респираторного тракта или является носителем токсичного вещества.
Инертные частицы загрязняют территории городов, фасады зданий и сооружений, внутренние помещения, а также одежду и ткани.
Частицы пыли вызывают коррозию металлов либо непосредственно, либо за счет воздействия разъедающих химических веществ, входящих в ее состав.
В настоящее время еще недостаточно изучен вопрос о влиянии твердых частиц на растительность. Однако установлено, что цементная пыль, образуя корки на листве, приводит растения к гибели, а окислы магния, попадая в почву, замедляет рост растений.
При общем загрязнении воздушного бассейна множеством загрязнителей трудно определить влияние на окружающую среду того или иного компонента отдельно. В табл. 3 приводятся ориентировочные американские данные о влиянии взвешенных частиц на человека и среду.
Следует отметить, что большинство мелкодисперсных частиц обладает канцерогенной активностью.
К изложенному выше можно добавить, что частицы пыли накапливаются в местах интенсивного сжигания топлива, в том числе моторного в двигателях автомобилей, и наиболее опасны зимой, когда для обогрева жилища в холодных странах, к которым относится Россия, приходится сжигать больше топлива. От автомобилей до последнего времени выделялось много свинца, входящего в состав бензина. В настоящее время от этой составляющей топлива (тетраэтилсвинца) многие развитые страны отказались. В состав пыли могут входить никель, кадмий, бериллий; но они, к счастью, относительно редки; зато волокна асбеста, обладающие, как известно, канцерогенными свойствами, в городской атмосфере встречаются повсеместно. Пыль может быть и радиоактивной. Это следствие испытаний ядерного оружия и ядерных катастроф. Пыль «дарит» нам улица, но есть аэрозоли, которые характерны и для дома. Применяемые в квартире аэрозоли, растворители красок и асбестовая изоляция содержат в себе хлориды метилена, являющиеся канцерогенами.
Таблица 3
Часто так называемая «бытовая» пыль вызывает аллергию. Например, дочь автора в детстве часто испытывала боли в носоглотке, но после удаления из квартиры по требованию врача коллекции сурьмяных минералов (гордости хозяина), почувствовала себя значительно лучше. Другой пример – соседка автора очень страдала от аллергии на бытовую пыль и почувствовала себя значительно лучше только после приобретения и применения мокрого пылесоса.
Измерить содержание пыли в воздухе квартиры очень трудно, так как известно, что это величина переменная. Однако для этих целей вполне можно применить один из пылемеров, например ПРИЗ-2, выпускаемый отечественной промышленностью. По заказам населения подобную работу может, в частности, проводить фирма «Экосервис».
1.5. Табачный дымТабачный дым в квартире является реальной угрозой здоровью людей, причем не только курящих, но и вдыхающих табачный дым «пассивных курильщиков». О вреде табака написано и рассказано очень много. Еще в 1607 году английский король Яков сказал, что «курение табака – это привычка, противная зрению, невыносимая для обоняния, вредная для мозга, опасная для легких».
Рассмотрим эту беду с точки зрения экологии жилища.
В условиях интенсивного загрязнения атмосферы на улице и воздуха в квартире курение приводит к двойной атаке на организм человека. Это воздействие не суммируется, а имеет более усиленное вредное воздействие, так как вещества, содержащиеся в табаке, и промышленные загрязнители вступают между собой во взаимодействие и продукты реакций при этом во много раз вреднее, чем взятые в отдельности. Многие цивилизованные страны объявили войну курению табака: имеются данные, что число курящих мужчин снизилось в США с 51 %(1965 г.) до 30 % (1990 г.), женщин – с 32 % до 28,5 %. Известны данные, что у нас увеличение потребления сигарет на душу населения в процентах к среднемировому уровню в 1984 году составляло 150 %.
В табачном дыму в парообразной и твердой фазах содержатся и окись углерода (CO), окислы азота, цианистый водород, акролеин, ацетальдегид, формальдегид, гидразин, хлористый винил, уретан, 2-нитропропан, хинолин, нитрозамин, карбонил никеля, бенз(а) пирен, 5-метил-хризен, полоний-210, кадмий. Автор подробно привел содержание вредностей в табачном дыму специально, чтобы обратить внимание читателей на то, что они вдыхают и когда курят, и когда находятся в табачном дыму. Дело не в том, что один грамм никотина убивает лошадь и не в том, что так ей и надо, пусть не курит, а дело в том, что весь «букет» приведенных выше вредностей действительно очень опасен для здоровья человека.
Биохимический механизм процесса восприятия никотина таков, что наш «глупый» организм охотнее воспринимает эту гадость, чем, например, запах фиалки или сирени. Окисью углерода связывается гемоглобин крови (6 % от одной пачки сигарет в день), и в крови образуется новое опасное вещество – карбоксигемоглобин (10 %). Это приводит к снижению быстроты реакции, внимания, остроты зрения, повышает утомляемость организма. Но еще хуже другое – в табачном дыму содержатся страшные враги человека: суперэкотоксиканты, мышьяк, свинец, кадмий, никель, концентрированные смолы; которые поступают в организм человека в дополнение к пище и которые являются канцерогенами и мутагенами. Каждый грамотный человек знает, что они стимулируют возникновение раковых опухолей и отрицательно влияют на потомство человека. Общеизвестно, что курение приводит к 10-кратному повышению вероятности рака легких, который уносит сотни жизней в год, он более характерен для мужчин, но разница с женщинами и здесь неуклонно сокращается.
Ученые медики считают, что восемь случаев рака легких из десяти – результат курения. По данным Национального онкологического института США, человек, выкуривающий 2 пачки сигарет в день в течение года подвергает свои легкие в 19 раз большему воздействию бенз(а)пирена, чем если бы он дышал загрязненным воздухом Лос-Анджелеса в течение года. Кроме легких, у курильщиков поражаются и другие органы и ткани и создаются условия для образования опухолей в полости рта, в глотке и гортани, а также в пищеводе, поджелудочной железе и мочевом пузыре. На втором месте стоит возникновение коронарной недостаточности: вероятность инфаркта у курильщиков в два раза выше, чем у некурящих. Это объясняется резким повышением содержания холестерина в крови и повышенного артериального давления независимо от пола «самоубийцы». У лиц, страдающих стенокардией и «грудной жабой», от окиси углерода часто увеличиваются грудные боли.
При коронарной болезни страдает кровоснабжение сердца; а следовательно, доставка к нему кислорода снижается; окись углерода усугубляет ситуацию, так как препятствует переносу кислорода из крови в ткани человека. Таким образом, воздействие окиси углерода (а возможно, и вдыхание никотина) повышает вероятность инфаркта миокарда у лиц с коронарной недостаточностью. Систематическое поступление в организм окиси углерода способствует развитию атеросклероза, а следовательно, и коронарной болезни и инфаркта миокарда. По данным вскрытий, у курящих в любом возрасте атеросклероз выражен сильнее, чем у некурящих; опытами на животных также установлено, что окись углерода повышает содержание холестерина в крови и вызывает развитие атеросклероза.
Неудивительно, что у курящих резко повышена частота заболеваний дыхательных путей, – хронического бронхита и эмфиземы. Эти болезни, ежегодно убивающие десятки тысяч и калечащие еще большее число людей в Европе и Северной Америке, только в текущем столетии были признаны проблемными. Двойная атака на легкие загрязненного воздуха и табачного дыма, безусловно, объясняет постоянно возрастающую частоту заболеваний дыхательных путей. Но главным виновником, по-видимому, остается табак. Число случаев смерти от хронического бронхита и эмфиземы среди курящих в 5 раз больше, чем среди некурящих.
Добровольное вдыхание угарного газа и канцерогенов – это одно; выброс их в воздух, которым дышат люди, – совсем другое. В накуренной комнате или машине некурящие люди вдыхают смолистые вещества, никотин и угарный газ так же, как и сами курильщики, и у тех и у других происходят изменения в крови. Таким образом, дым, выпускаемый курильщиками, влияет и на сердце некурящего. При исследовании, проведенном в одном плохо вентилируемом кафе в Кливленде, было установлено, что за восьмичасовую смену буфетчики вдохнули такое количество вредного дыма, как если бы они выкурили за то же время 36 сигарет.
Потенциально наиболее трагические жертвы сигарет – дети курящих матерей. У таких матерей чаще, чем у некурящих, рождаются дети с недостаточным весом, и они нередко погибают при рождении или в первые месяцы жизни. Если условия среды в общем благополучны, курение матери может не повлиять на здоровье ребенка. Но в сочетании с другими факторами, угрожающими новорожденному: ограниченное и однообразное питание, недостаточное количество материнского молока или его недостаточная питательность, – курение матери почти вдвое повышает вероятность смерти младенца в первый месяц жизни. Более того, независимо от веса новорожденного дети курящих матерей чаще страдают от бронхита, пневмонии и других респираторных заболеваний.
В настоящее время имеются достоверные научные данные о чрезвычайно вредном влиянии курения на женский организм и плод, особенно в предродовой и послеродовой периоды. При чтении цикла лекций «Экология женщины» автор постоянно подчеркивал, насколько опасно курение для матери. Девушке, собирающейся заводить ребенка, необходимо отказаться от этой вредной привычки за полгода до зачатия, и об этом будущая мать должна быть предупреждена.
Автор работает в колледже с подростками 16–19 лет. Подростки часто начинают курить, чтобы казаться взрослыми, а затем эта пагубная привычка остается, как привычка к наркотику. Курение так же, как алкоголизм и наркомания, относится к «химической зависимости».
Простейшие опыты, проводимые автором в аудитории, имели не столько научный, сколько воспитательный характер. Например, бытовым радиометром Белла студенты определяли радиоактивный фон на поверхности стола, затем на это место клали пачку сигарет и измерения повторялись. Во всех без исключения случаях радиоактивный фон увеличивался на 10–30 %, причем при анализе зарубежных сигарет он был выше, чем отечественных. Второй опыт – ученик укладывался горизонтально, и у него на теле в районе печени измерялся радиационный фон; всегда у курящего студента этот фон был выше, чем у некурящего. Это только косвенные доказательства вреда курения, но они очень наглядны и поучительны.
Весьма важна проблема пассивных курильщиков – людей, невольно вдыхающих дым табака. Их восприятие этой вредности несколько ниже, чем у горячих курильщиков, но и они от этого страдают.
Американский ученый Экхольм пишет: «необходимость уменьшить риск заболевания от курения для лиц, только вдыхающих табачный дым, безусловно превышает индивидуальное «право» на курение в общественных местах».
Каковы же пути снижения воздействия экологической вредности табачного дыма на чистоту атмосферы жилья?
Это – ограничение курения с использованием всех воспитательных средств (антиреклама, надписи на пачках сигарет, индивидуальная работа с подростками, выпуск сигарет с пониженным содержанием токсикантов), недопущение курения в самой квартире, проветривание помещения.
1.6. Другие загрязнители воздуха в жилых помещенияхКроме приведенных выше загрязнителей воздуха, для дома характерны еще пары ртути, формальдегид, хлор, аммиак, радон.
Остановимся на них подробнее. Пары ртути попадают в жилище, главным образом при разбивании градусников детьми. К сожалению, отечественная медицинская промышленность выпускает в основном ртутные градусники, хотя общеизвестно, что спиртовые и датчиковые градусники значительно безопаснее. Ртуть является очень коварным загрязнителем: ее пары очень устойчивы, из организма они выводятся с большим трудом; ртуть имеет свойство накапливаться в организме человека, т. е. она обладает коммулятивными свойствами. Этот опасный враг может затаиться в щелях полового покрытия жилья и отравлять жильцов долгое время.
Вдыхание паров ртути вызывает тяжелые поражения дыхательных путей и внутренних органов. При поражении организма этим «боевым» отравляющим веществом появляются повышенная возбудимость, гипертонический синдром, отеки легких.
Концентрацию паров ртути в помещении можно определить с помощью приборов АГП-01 (анализатор газортутный переносной) или ртутнометрическим комплексом УКР-1МС (переносной комплект). Работу с этими приборами должны проводить обученные специалисты, а приборы должны быть проверены. В каждом городе имеется служба «ртутной безопасности», в которую жильцы могут обратиться в случае подозрения загрязнения дома парами ртути. В Москве такими службами являются фирмы «Экосервис» и «Радон».
Методы борьбы с ртутным загрязнением жилья могут физическими (тщательный сбор ртутных шариков с помощью магнита и тонкого совка, а также проветривания) или химическими (обработка загрязненных ртутью помещений с помощью четыреххлорного железа).
Формальдегид – это смола, постоянно выделяющая пары. Формальдегид, к сожалению, получил широкое распространение при изготовлении мебели из прессованных синтетических и древесностружечных плит. Он обладает специфическим запахом, что облегчает его распознавание. Но со временем жильцы привыкают к этому запаху и «забывают» о нем. Концентрация формальдегида в помещении со временем ослабевает, но за эти 1,5–2 года можно получить серьезное отравление.
Формальдегид вызывает головные боли, тошноту, раздражает верхние дыхательные пути. При его постоянном вдыхании возможно возникновение рака носа или горла. При интенсивном отравлении возникают слезотечение, жажда, кашель и одышка; острое отравление формальдегидом вызывает судороги, расширение зрачков, поражение почек и печени.
Определить наличие в доме этого загрязнителя не трудно: оно может быть экспертным, т. е. проводиться по интенсивности запаха.
Методы борьбы с этим газом бывают организационные (по возможности не покупать древесностружечную или синтетическую мебель) и механические (следить за состоянием поверхности мебели и постоянно покрывать лаком места отслоения ДСП, предотвращая попадание паров в воздух жилья, а также вентилировать (или проветривать) помещения).
Радон является радиоактивным газом. Он просачивается в дома из почвы и отравляет, главным образом, нижние этажи зданий (первый и второй); в каждом доме содержится радон в составе воздуха. Наиболее характерен радон для домов, построенных на грунтах, под которыми находились свалки или «чеки» полей аэрации. Такие места в Москве находятся, например, в Люблино и Марьино, а за городом – в Люберцах. Этот газ не имеет ни запаха ни цвета. Естественно, его выделения зависят от температуры почвы, т. е. наиболее интенсивно он выделяется летом.
Радон является сильным канцерогеном и мутагеном.
Выявление загрязнения жилья радоном – сложный процесс, проведение которого под силу только опытным специалистам, вооруженным современными прецезионными радиометрическими приборами. Причем для этих измерений необходимо герметизировать помещения на нижних этажах не менее чем на месяц. Эту работу можно заказать фирме «Радон» и ее филиалам.
Несмотря на сложность и дороговизну определения наличия радона в помещении, эти измерения необходимо проделывать в нижних этажах домов, построенных на опасных грунтах.
Основной метод борьбы с радоном – проветривание (и проживание летом на даче). К сожалению, местожительство в городе человек зачастую не выбирает, а селится там, где ему дают квартиру.
Хлор – чаще всего «гость» с улицы, но возможно и внутренняя генерация этого газа в квартире (при чистке помещений общего пользования хлорсодержащими препаратами, при отбеливании белья и т. д.).
При вдыхании хлора появляются резь в глазах, слезотечение приступообразный кашель, боль в груди, головная боль; – в легких – хрип, тяжелая одышка, поражение слизистых оболочек. Возможна тяжелая бронхопневмония с повышением температуры и развитием токсических отеков легких. Именно хлор был применен в первую мировую войну в качестве боевого отравляющего вещества.
Этот газ имеет резкий запах, и его определение не представляет труда, тем более что загрязнение им помещений, как правило, носит временный характер в силу его летучести. Регулярное попадание хлора в квартиру, например, если она расположена рядом с заводом (особенно при аварийных выбросах) – это уже беда.
Борьба с хлором может быть пассивной (отказ от хлорсодержащих моющих веществ) и активной (интенсивное проветривание, если этот газ находится внутри помещения).
Аммиак появляется в доме при использовании в нем едких щелочей, а также при разложении органических веществ из пищевых отходов.
Так же как и хлор, «наружный» аммиак очень опасен. Постоянное вдыхание аммиака приводит к реактивному перитониту и сужению пищевода, а также к кровотечениям и пневмонии.
Аммиак обладает резким запахом, и его наличие в воздухе жилья нельзя спутать ни с чем.
Защита от аммиака может состоять как в отказе от применения в хозяйстве едких щелочей, так и в выполнении гигиенических правил на кухне, а также в проветривании помещений.
1.7. СуперэкотоксикантыСуперэкотоксиканты являются новой химической опасностью для человека. Эти вещества отличают очень высокие токсические свойства и установленные для ПДК – очень малы, т. е. они вредно воздействуют на человека даже на молекулярном уровне. Само название говорит об их необычайной опасности.
Источниками суперэкотоксикантов являются природные явления (пожары, вулканическая деятельность) и антропогенное загрязнение (производственные процессы сжигания органики при недостатке кислорода, применение пестицидов и гербицидов, автотранспорт, химическое, металлургическое, целлюлозно-бумажное производства, утилизация, в том числе неграмотное сжигание отходов, использование полимеров, красителей, минеральных удобрений, моющих средств, недоброкачественные пищевые продукты и радионуклиды). Мощным источником суперэкотоксикантов является табачный дым.
Суперэкотоксиканты весьма разнообразны, но основными из них являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), различного типа диоксины и бифинилы, хлорорганические пестициды (ХОП), нитрозоамины и афиотоксины, радионуклиды и тяжелые металлы.
В рамках этой книги, по-видимому, не следует рассматривать химизм процессов возникновения и вредного воздействия на человека этих суперзагрязнителей, но представление о них с точки зрения экологии жилья все-таки каждый житель города (да и деревни) должен иметь.
ПАУ выбрасываются в атмосферу, главным образом, автотранспортом и поэтому распространены повсеместно. Наиболее опасные из них: бенз(а)атрацен, дибенз(а)пирен и бенз(а)пирен. Их сравнительная канцерогенная активность в десятки раз превышает активность сажи или асбеста. Ультрафиолетовое излучение солнца усиливает их активность; они взаимодействуют с озоном, NOх и другими оксидантами, интенсивно мигрируют в природных водах и донных отложениях; они поступают в организм человека не только с вдыхаемым им воздухом, но и с пищевыми растительными и мясомолочными продуктами и рыбой.
Суперэкотоксикантом условно является также фенол, который обладает психотропным воздействием на человека.
Диоксины – полихлорированные вещества (дибензо-п-диоксины, дифензофураны, бифенилы). Даже небольшое их количество в воздухе может быть опасным для человека: они остро токсичны, отрицательно влияют на генетический аппарат человека, участвуют в биохимических процессах на клеточном уровне, подавляют иммунную систему человека. Особенно опасны диоксины, содержащиеся в грудном молоке кормящих матерей. Эти вещества аномально устойчивы к температуре и в организме человека чаще всего концентрируются в подкожном жире. При постоянном воздействии диоксинов человек может заболеть редкой болезнью – хлорокне.
ХОП обладают такими физико-химическими свойствами, что в организме человека и животных они накапливаются в сверхвысоких концентрациях, т. е. из организма их вывести очень трудно. А виной всему – постоянное стремление к повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Пестициды накапливаются в водных объектах, илистых отложениях, почве и лесной подстилке. Причиной повышения воздействия ХОП является зачастую эрозия почв, и страдают от пестицидов жители сельских поселков еще в большей степени, чем горожане.
Нитрозамины и афлотоксины возникают главным образом при длительном (и неправильном) хранении и переработке продуктов питания. Нитраты и нитриты в продуктах превращаются в N-нитрозосоединения, которые являются канцерогенами, и, что особенно опасно для человека, обладают эмбриотоксическими свойствами, вызывая у зародышей т. н. хромосомные аберрации. Дополнительными источниками нитрозаминов являются предприятия по изготовлению лекарственных препаратов и антибиотиков. Афиотоксины выделяются микроскопическими плесневыми грибами, являясь гепатропными ядами, вызывающими рак печени.
Тяжелые металлы в небольших количествах даже полезны для здоровья человека. Но если их (или их солей) в природных средах накапливается слишком много, то они становятся ядовитыми.
К тяжелым металлам относятся: свинец, кобальт, сурьма, ванадий, хром, олово, медь, цинк, никель, кадмий, марганец и др.
Об одном из них, наиболее характерном для жилища (ртути), речь шла выше. В живых организмах тяжелые металлы могут подвергаться детоксикации, но некоторые металлы (например, свинец) обладают коммулятивными свойствами и из организма человека выводятся с трудом.
Тяжелые металлы генерируются, главным образом на производстве, а затем в газообразной форме и в виде аэрозолей концентрируются в атмосферных осадках, в природных водах, в почвах и в биоте. Определить их концентрацию в воздухе жилого помещения практически невозможно.
Все перечисленные выше виды суперэкотоксикантов, к счастью, находятся в атмосфере улицы, как правило, в незначительных количествах. Исключение составляет воздух около мусоросжигающих заводов, строительство которых без принятия гарантированных мер безопасности запрещено, и в местах захоронения промышленных и бытовых отходов. Измерить концентрацию суперэкотоксикантов в бытовых условиях не представляется возможным, а из методов борьбы с ним и можно рекомендовать следующее: жить подальше от их источников, проветривать помещения, применять кондиционеры, озонаторы и люстры Чижевского (см. ниже).
1.8. Запахи в квартиреДля квартиры характерны два экологических аспекта: безопасность и комфорт. Запахи определяют именно комфорт, или удобство жилья. На основании результатов обследования городского жилья химики определили место запахов в жилых зданиях. Основные бытовые запахи приведены в таблице 4.
Таблица 4
Из таблицы видно, что в квартирах с газовыми плитами почти все пахнущие выбросы выше, чем в квартирах с электроплитами.
Кроме описанных выше аммиака и формальдегида, неприятные бытовые запахи определяются выделением в первую очередь сероводорода, который пахнет тухлыми яйцами; метилмеркаптана, диэтилсульфида и диметиламина (туалет); пропиламина (ванна); аммиака (кухня). Значительная концентрация сероводорода помимо неприятных ощущений может у человека вызывать кашель, резь в глазах, тошноту, возбуждение, а в тяжелых случаях токсический отек легких. В ванной и на кухне появляются неприятные запахи от применения синтетических поверхностно-активных моющих средств. Кроме того, давно замоченное белье выделяет запах метилмеркаптана.
Общепринятыми и эффективными средствами от дурных запахов являются проветривание помещений и применение кондиционеров, озонаторов и люстр Чижевского.
Работа газовых плит не должна длиться более двух часов подряд. Очень плохо, что у некоторых хозяек горелки на кухне горят непрерывно, как для тепла, так и для сушки белья. Если горелка дает желтое пламя, то надо вызывать специалиста газовика. Конфорки с высокими ребрами лучше, чем обычные. Не следует перегружать плиту кастрюлями, нельзя допускать перелива содержимого кастрюль через край. Кухню, естественно, следует проветривать чаще, чем другие комнаты в квартире. Следует помнить, что сажа от сгоревших продуктов является канцерогеном.
1.9. Микроклимат в жилых помещенияхКак известно, экология и метеорология связаны между собой теснейшим образом, поэтому микроклимат квартиры, безусловно, влияет на ее экологическую ситуацию и на здоровье ее обитателей.
Основными метеорологическими параметрами в помещении являются температура, влажность и давление воздуха в нем; скорость воздушных потоков (сквозняки) и уровень инсоляции (солнечного света). Давление в помещении такое же, что и на улице, и влиять на него люди не могут; инсоляция как вид излучения будет рассмотрена в 3-й главе, а остальные три параметра стоят того, чтобы на них остановиться подробнее.
По определению, приведенному в ГОСТ 12.1.005–76, микроклимат помещений – это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры воздуха t(°С), относительной влажности В (%) и скорости движения воздуха на рабочем мосте v (м/с), а также температурой окружающих поверхностей.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для того чтобы человек чувствовал себя хорошо, необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, что является важным условием высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.
Организм человека обладает способностью сохранять постоянство температуры тела в зависимости от изменения метеорологических условий внешней среды и тепла, выделяемого телом человека в процессе работы. Эта способность получила название терморегуляции организма.
Отдача тепла организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду, конвекции у поверхности тела, излучения на окружающие поверхности, испарения влаги с поверхности кожи.
Количество тепла, отдаваемое организмом человека различными путями, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Отдача тепла с поверхности тела путем конвекции и излучения зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения, а отдача тепла за счет испарения – от относительной влажности и скорости движения воздуха.
Высокая температура воздуха в помещении (26–30 °C) способствует расширению кровеносных сосудов кожи; при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается и осуществляется в основном за счет конвекции и излучения. Суммарная отдача тепла излучением и конвекцией при температуре воздуха 30 °C становится равной отдаче его испарением. В нормальных условиях с потом организм теряет в сутки около 0,6 л жидкости.
При тяжелой физической работе и температуре воздуха более 30 °C количество теряемой организмом жидкости может достичь 10–12 л. В этом случае наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к его перегреву, особенно если потеря влаги с потом в день составляет 5 л или более. При этом наблюдаются нарастающая слабость в организме, головная боль, шум в ушах, искажение цветного восприятия (окраска всего в красный или зеленый цвет), тошнота, рвота, повышается температура тела. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление вначале возрастает, затем падает. В тяжелых случаях может наступить тепловой удар. В этих условиях тело теряет вместе с влагой большое количество соли, играющей важную роль в жизнедеятельности организма.
Перегрев организма сильно сказывается на состоянии нервной системы и работоспособности человека. Особенно неблагоприятные условия возникают в том случае, когда наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность, ускоряющая возникновение перегрева организма. Установлено, что к концу 5-часового пребывания в доме с температурой воздуха около 31 °C и влажностью более 80 % работоспособность снижается на 60 %.
При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется и отдача тепла конвекцией и излучением уменьшается. Наблюдается местное и общее охлаждение организма, которое является причиной многих заболеваний (невриты, радикулиты и др.), особенно простудных. Любая степень охлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что ведет к уменьшению работоспособности.
Влажность воздуха также оказывает большое влияние на организм человека. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха. Абсолютная влажность А – это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в объеме воздуха какого-либо помещения, максимальная М – максимально возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре. Относительная влажность В определяется отношением абсолютной влажности А к максимальной М и выражается в процентах:
В = (А /М) 100.
Повышенная относительная влажность воздуха в помещении (более 85 %) затрудняет терморегуляцию организма, так как отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела будет крайне затруднена. Особенно неблагоприятные условия для терморегуляции организма наступают в том случае, когда наряду с повышенной влажностью в помещении отмечается также и высокая температура (более 30 °C); при этом наступают быстрое утомление, расслабление организма и сокращение потовыделения. Нарушение терморегуляции ведет к тяжелым последствиям: головокружению, тошноте, потере сознания, тепловому удару.
Повышенная относительная влажность воздуха в сочетании с низкими температурами приводит к охлаждению организма, что отрицательно влияет на общее состояние человека и его работоспособность. Относительная влажность менее 25 % также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности дыхательных путей.
Движение воздуха в помещении является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение тепловых потерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2–0,5, а летом 0,2–1,0 м/с.
Кондиционирование воздуха в жилых помещениях предназначено для придания ему комфортных температурно-влажностных характеристик. Оно позволяет нагреть или охладить воздух, осушить или увлажнить его и обеспечивает автоматическое поддержание требуемых параметров.
К вентиляции помещений предъявляются следующие требования:
1. Система вентиляции должна обеспечивать необходимый воздухообмен и поддерживать правильное соотношение между количеством удаляемого и подаваемого воздуха.
2. Вентиляция не должна вызывать перегрев или переохлаждение работающих и должна обеспечивать необходимый качественный состав воздуха. Это достигается правильной организацией подачи и удаления воздуха.
3. Вентиляция сама не должна являться дополнительным источником опасных и вредных факторов, т. е. должны быть обеспечены необходимые меры электробезопасности; шум и вибрация вентилятора и кондиционера не должны превышать допустимых уровней.
4. В квартире должны быть обеспечены надежность и долговечность работы системы вентиляции и простота ее обслуживания.
1.10. Люстра ЧижевскогоЛюстра Чижевского должна быть в каждом доме. Это великолепное достижение человеческого ума, способное во многом снизить вредное влияние на человека окружающей среды, улучшить воздух в квартире, вылечить от заболеваний и продлить срок жизни обитателей дома.
Выдающегося русского биофизика Александра Леонидовича Чижевского американцы называли «Леонардо да Винчи ХХ века»; его выдвигали кандидатом на Нобелевскую премию, но на родине он был репрессирован и на 16 лет сослан в сталинские лагеря («нет пророка в своем отечестве»). Чижевскому англичане предлагали огромные деньги за патент на его знаменитую люстру, но он передал ее в безвозмездное пользование СССР.
Воздух в помещении не только загрязнен пылью и загазован, он еще и содержит большое количество положительных ионов. Источником положительных ионов являются телевизоры, компьютеры, (что особенно актуально) и кондиционеры. Эти приборы притягивают к себе отрицательные ионы и поглощают их. А клетки человеческого организма очень нуждаются в отрицательных ионах, которые быстрее утрачивают свой электрический заряд, что приводит к «аэроинному голоду» и в конечном счете к различным болезням.
По нормам Санэпиднадзора (СНИП № 2153–80) в кубическом сантиметре воздуха должно быть не менее 3000 отрицательных аэроионов. Допустимый для нормальной жизни минимум – 600 аэроионов. Но, как показали недавние исследования ученых Института имени Н. В. Склифосовского, в кубическом сантиметре воздуха наших квартир и офисов их намного меньше – 20–80. Такая ситуация близка к катастрофе. Открытие окон не поможет, т. к. за окном полезных аэроионов ненамного больше; смог автомобилей уничтожает их. Чижевский предложил средство против «аэроионного голода», которое до сих пор считается идеальным. Он изобрел люстру, которая за несколько минут гарантированно насыщает воздух огромным количеством целебных аэроионов. В каждом кубическом сантиметре их образуется не менее 20 тысяч.
Люстра Чижевского представляет собой чаще всего шаровидную конструкцию, состоящую из узких полосок со множеством иголок на них. На иголки подается ток высокого напряжения, но малой силы (люстра электробезопасна, студенты-экологи не раз проверяли это на себе). Кислород воздуха заряжается от этих ионов отрицательными зарядами, и в помещении образуется «горный воздух». Автор занимается альпинизмом и не раз на себе испытывал воздействие горного воздуха, который вызывает эйфорию.
В Московском политехническом колледже проводились простейшие испытания люстры Чижевского. К сожалению, из-за отсутствия специального аэроиономера количество отрицательных аэроионов не измерялось, но приборами оценивались «качество» кислорода, уровень радиации, электромагнитные поля и количество вредностей в аудитории до и после включения люстры Чижевского. Это позволило в дисциплину «Мониторинг загрязнения природной среды» ввести новую лабораторную работу. Учащиеся и преподаватели оценили пользу этого великолепного прибора, его включение во время экзаменов повышало уровень оценок студентов.
Панацеей от всех болезней люстра Чижевского не является, но она очень рекомендуется для лечения десятков массовых заболеваний, в том числе: органов дыхания, сердечно-сосудистой и нервной систем; с ее помощью можно лечить гипертонию, органы дыхания, органы пищеварения, эндокринные патологии, ОРЗ, заболевания кожи, глаз, а также травмы и раны. Люстра восстанавливает утраченный электрический заряд мембран клетки и тем самым увеличивает срок жизни человека. Как известно, в горах живет рекордное количество долгожителей. Ученые установили, что за счет аэроионов в организме вырабатывается супероксиддиализтаза, которая сдерживает старение: в опытах на крысах их жизнь за счет этого вещества продлевалась в 1,5 раза при применении люстры Чижевского.
Теперь следует дать несколько практических рекомендаций:
• люстра Чижевского не модный аппарат, а насущная необходимость; в Москве их сейчас более 200000, но она должна быть в каждой семье;
• наиболее эффективной является люстра Чижевского типа «Элион 132», разработанная московским заводом «Диод». Во избежание подделок люстру желательно покупать только со штампом этого завода и лучше всего в магазинах «Мир природы»;
• люстру следует включать на 3–4 часа в день, лучше всего перед сном;
• через 5 лет службы ее эффективность снижается, после длительного срока эксплуатации люстру целесообразно менять.
Таким образом, обеспечение чистоты воздуха в квартире является одним из важнейших условий экологичности жилья.
Глава 2. Питьевая вода в домеВода! У тебя нет ни запаха, ни вкуса, тебя невозможно описать, тобой наслаждаться, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на свете.
Антуан де Сент-ЭкзюпериВода необходима для нашей жизни: без пищи можно прожить до двух месяцев, без воды не проживешь больше трех дней. Химики говорят, что вода является самым ценным минералом на земле. Ее качество в доме почти не зависит от его жителей, т. к. воду мы получаем из водопровода и эта вода должна соответствовать требованиям ГОСТа на питьевую воду (ГОСТ 2874–82).
Надо отметить, что эти требования, как ни странно, несколько жестче, чем за рубежом, но все равно пить ее из-под крана у нас нежелательно.
Процесс доведения питьевой воды до кондиции весьма сложен: это и забор ее из чистых охраняемых рек или из артезианских скважин, и ее отстаивание, и механическая фильтрация, и обеззараживание химическими веществами. Эти вещества не такие уж и безобидные: например, хлор и хлорфенолы, которые сами по себе являются вредностями; и озон, который хорош только в озоновом слое атмосферы на большой высоте.
Однажды автор, будучи на экскурсии в музее Воды со студентами экологического колледжа, спросил у экскурсовода, а можно ли при очистке воды обойтись без хлорирования. он получил лаконичный ответ, что можно, но тогда мы, горожане, все умрем от отравления.
Первой линией защиты потребителя воды является правильный выбор ее источника. Москву, например, снабжают водой чистые реки и речушки, текущие к северу от города (до 80 %), и артезианские скважины (20 %). Раньше Москва снабжалась по специальному акведуку чистой и вкусной водой из родников, расположенных в Мытищах. Вода из рек естественно, мягче, чем из скважин, – она менее минерализованна. Источник водоснабжения выбирается с учетом удовлетворения потребности в ней по пикам водоснабжения.
Вторая линия защиты – это охрана источников воды. Воду проще и дешевле охранять, чем очищать от внесенных загрязняющих веществ. Площадь водосбора защищают от результатов человеческой деятельности: здесь запрещены сбросы опасных отходов, размещение свалок, ведение горных работ открытым способом, использование удобрений и пестицидов, посещение охраняемой зоны отдыхающими. Кроме того, на этой площади отсутствуют стоялые водоемы и животноводческие хозяйства. К сожалению, эффективная защита района забора чистой воды не всегда возможна, поэтому без очистки воды обойтись нельзя. При очистке питьевой воды используются следующие методы: отстаивание, предварительное обеззараживание, коагуляция, осаждение, фильтрация через гравий и песок и окончательное обеззараживание. Очистка воды обычно проводится в несколько стадий. Целью очистки является в первую очередь защита воды от патогенных (биологических) загрязнений. Для этого воду очищают от бактериальных и вирусных патогенов и гельминтов, вызывающих кишечные и другие инфекционные заболевания. Наибольшему риску таких заболеваний подвержены маленькие дети, люди, живущие в антисанитарных условиях, а также больные и престарелые люди. Для них опасная доза инфекции значительно ниже, чем для большинства взрослого населения. Самый высокий риск связан с употреблением воды, загрязненной экскрементами людей и животных. Болезни, передаваемые через воду, наиболее опасны, так как они могут одновременно заразить значительную часть населения.
Во вторую очередь воду загрязняют химические вещества, но их вредное влияние не столь значительно, как микробиологическое загрязнение. Присутствие в источнике водоснабжения большого количества разнообразных химических вредностей маловероятно, и современные методы очистки от них весьма эффективны. Кроме того, наличие химических вредностей приводит, как правило, к такому изменению качества воды (вкуса, запаха, вида), что люди сами отказываются от ее употребления.
Третьим загрязнителем (а кое-где, к сожалению, и первым) являются радионуклиды. Их наличие в воде определяется современными приборами достаточно легко и точно.
Рассмотрим подробнее с точки зрения экологического риска указанные выше загрязнители, поговорим о мониторинге загрязнения питьевой воды, определим ее альтернативы (родниковая и колодезная вода) и дадим некоторые рекомендации по доочистке воды в условиях городского жилья.
2.1. Патогенное загрязнение водыБиологическое загрязнение воды отличается от химического и физического (радиационного) загрязнения следующим образом:
• патогены имеют дискретный характер (вирусы хоть и малы, но они имеют конечный вид);
• патогены собираются в сгустки или оседают на твердых частицах, то есть не имеют средней концентрации в воде;
• вероятность риска заражения зависит от его биологической опасности, а также от возраста, веса, пола и иммунитета потребителя воды;
• патогены размножаются в организме хозяина не только после потребления воды, но и в пищевых продуктах и напитках;
• в отличие от химических веществ, патогены не обладают коммулятивными свойствами (способностью накапливаться в организме в течение длительного времени).
Биологические вредности чаще всего связаны с выделениями человека и животных, в частности фекалиями. Естественно, что централизованное водоснабжение максимально защищено от этого, но для потребления воды в небольших населенных пунктах и на дачах такое загрязнение источников питьевой воды достаточно распространено. Причем опасность представляют не только использование воды для питья и приготовления пищи, но и контакт с нею при мытье или купании и даже вдыхание паров загрязненной воды.
Не очень вдаваясь в сложные микробиологические понятия, постараемся определить круг наиболее опасных патогенов.
В первую очередь это бактерии. Среди них выделяются компилобактерии, сальмонеллы, сингеллы, вибрионы холеры, ерзинии, аэрономии. Эти бактерии, как правило, имеют значительный срок жизни, довольно устойчивы к хлорированию, имеют высокую и среднюю инфицирующую дозу и животное – носитель.
К вредным бактериям относятся также фекальные стрептококки и клостридии.
В озерах и водоемах, используемых для водоснабжения, могут находиться цианобактерии, которые иногда называют сине-зелеными водорослями. Эти бактерии выделяют гепатотоксины, поражающие печень; нейротоксины, действующие на нейроны живых организмов, и липополисахариды, инициирующие диабет.
Эти бактерии удаляются из воды с помощью озона, а также активированного угля, который используется в бытовых фильтрах.
Во вторую очередь это вирусы – аденомовирусы, энтеровирусы; вирусы, вызывающие гепатиты А, Б и Е (желтуху), ротавирусы (т. н. мелкие круглые вирусы). Эти вирусы отличают высокая опасность для здоровья человека и низкая относительная инфицирующая доза, но животные – носители у них отсутствуют.
Серьезную опасность представляют и присутствующие в воде простейшие организмы, в частности, энтамебы, гиардии, криптоспориды и дракункулы. Эти существа имеют довольно большой срок жизни, устойчивы к хлору, характеризуются низкой инфицирующей дозой и имеют своего животного-носителя. Амебы являются возбудителями заболеваний, характерных больше для жаркого климата (амебный менингоэнцефалит, болезнь «легионеров»).
Кроме приведенных выше, в воде присутствуют и другие водные организмы, которые не столь опасны, сколь неприятны. Они делают воду мутной, вызывают неприятные запах и вкус. Наличие этих организмов указывает на то, что состояние систем водоснабжения и их ремонт не отвечают предъявляемым к ним требованиям. Примерами воздействия этих организмов являются сезонное цветение воды, интенсивная коррозия труб, появление специфического привкуса, образование колоний микроорганизмов в трубах, фитингах и прокладках, заражение водопроводных систем мелкими водными животными (ракообразными, червями, улитками, нематодами, личинками комаров).
Картина загрязнения воды будет неполной, если не описать еще два патогена – грибковые образования и гельминты. В развитых системах водоснабжения крупных городов грибки, к сожалению, нередкий гость; их токсичность значительно ниже токсичности микробов, бактерий и прочих водных организмов, но они возникают в трубах уже после химической очистки и их устранение – задача доочистки в бытовых фильтрах. Гельминты (глисты) являются причиной таких паразитарных инфекций, как балактидиаз и гельминтоз. Однако гельминты чаще передаются при попадании в организм яиц этих паразитов в пищу, загрязненную фекально или с почвенными частицами, а еще чаще личинки пузырчатых глистов попадают в организм человека при употреблении в пищу непрожаренной свинины. Весьма неприятной болезнью в жарком климате является ришта, возбудители которой паразитируют на водяной блохе.
При путешествии по Нилу автора неоднократно предупреждали об опасности купания в нем, главным образом, из-за опасности заболевания риштой, болезнью, при которой в организме появляются очень длинные тонкие черви, которые могут проникнуть даже в сердце.
Очистка воды от всех этих патогенов проводится, к сожалению, без нашего спроса и участия, мы находимся в полной зависимости от добросовестности и технических возможностей специальных служб водоподготовки и контроля качества питьевой воды.
Ниже приведена табл. 5 с рекомендуемыми способами очистки воды, получаемой из разных источников.
Мониторинг качества питьевой воды состоит из двух стадий: постоянный контроль качества воды на соответствие государственным нормам и периодическое микробиологическое обследование и санитарный надзор за всей системой водоснабжения от источника до потребителя.
Что же делать городскому жителю, чтобы свести к минимуму опасность потребления питьевой воды? При появлении внешних признаков ее ухудшения (мутность, цветность, запах) необходимо обращаться к службам Санэпиднадзора, а затем в Росводоканал.
Использование альтернативных источников воды тоже возможно. Это родники, колонки, проверенные колодцы. Однако перед употреблением воды из родников необходимо быть твердо уверенным, что она пригодна для питья. В Москве было обследовано тридцать шесть родников, но только из одного из них (родник Лебедь в Покрово-Стрешневе) можно пить воду без опаски. Правда, загрязнение родников чаще химическое, чем микробиологическое, но потребителю от этого не легче.
Наиболее эффективной защитой воды от микробов в доме является применение бытовых фильтров. В продаже имеются фильтры со сменными элементами (например, английский фильтр Эвита), один элемент которого обеспечивает микробиологическую очистку воды. Можно рекомендовать и отечественные фильтры, выпускаемые в г. Дзержинске (но надо отметить, что они выпускаются на большую производительность по воде). Но даже в широко распространенных простых фильтрах типа Родник и Барьер используется активированный уголь, который, как отмечалось выше, успешно снижает токсичность цианобактерий. Озонирование в домашних условиях рекомендовать пока рано, т. к. озон сам является химическим загрязнителем.
Таблица 5
Резко снижает количество патогенов серебрение воды. Перед употреблением воду не менее чем на сутки ставят в чистую герметичную посуду и кладут в нее кусочек серебра, желательно высокой пробы. Появившиеся в воде ионы серебра уничтожат большую часть патогенов. Иногда для получения т. н. «живой» воды применяют ее вымораживание, но это процесс непростой, и его надо уметь правильно проводить.
Полностью свободна от микробов святая вода, принесенная из храмов (особенно взятая в церкви в Крещенские праздники), но, к сожалению, ее не хватает для повседневного приготовления пищи.
Весьма эффективным способом защиты воды от патогенов является ее кипячение. К сожалению, хозяйки часто забывают об этом простом, но совершенно необходимом в условиях города способе защиты своей семьи, и особенно детей, которые в жаркие дни пьют воду из-под крана, а потом мучаются от боли в животе.
Для потребления воды в некипяченом виде можно рекомендовать только покупную воду, особенно минеральную типа «Ессентуков», «Нарзана», «Боржоми» в таре 0,5, 1,0, 1,5, 2 литра. Сейчас в продаже имеется вода в 5-литровых бутылях – ее можно применять и для приготовления пищи.
Таким образом, о патогенах, во-первых, надо иметь представление, а во-вторых, надо знать, как с ними бороться.
2.2. Химическое загрязнение водыНа состав питьевой воды в Российской Федерации установлен государственный стандарт – ГОСТ 2874–82. В нем приведены предельно допустимые концентрации химических веществ и некоторые физические показатели. Часть этих ПДК и показателей дана в приложении к книге. Общее количество разрешаемых концентраций химических веществ и физических характеристик – 54.
Прежде чем давать характеристику основных регламентируемых веществ и свойств питьевой воды, необходимо остановиться на вопросе, сколько воды должен человек потреблять в сутки. Для различных регионов эта величина колеблется от 2 до 3,5 л в сутки в расчете на 60 кг веса человека. Естественно, в районах с жарким климатом при температуре выше 25 °C эта величина больше, так как человеку необходимо покрывать потери жидкости с потоотделением. Для ребенка с массой 10 кг норма составляет 1 л в сутки, с массой 5 кг – 0,75 л в сутки. При недостатке воды человек испытывает дискомфорт, а при избытке, который, к сожалению, в нашей стране часто имеет место, – нарушение функций организма. При этом имеется и экологический аспект – чем больше человек выпьет воды, тем сильнее он подвергнет себя риску получить дозу химического (микробиологического) загрязнения. Показатель потребления водопроводной воды на душу населения у нас в 1,5–2 раза выше, чем за рубежом: в странах западной Европы расходуется 200–250 л в сутки, а у нас – до 400 л в сутки; это очень неэкономно, так как для своих нужд (стирка, душ) человек расходует питьевую воду, очистка которой очень трудоемка и дорога.
Теперь остановимся на свойствах некоторых основных химических веществ, чаще всего встречающихся в питьевой воде.
Железо. Присутствует в земной коре в больших количествах, в питьевой же воде его концентрация не должна превышать 0,3 мг на литр. Оно может попадать в воду не только из источников, но и от чистящих веществ (коагулянтов) и вследствие коррозии стальных и чугунных труб системы водоснабжения. Интересно, что в небольших количествах железо является незаменимым элементом в питании человека; в целебных минеральных водах (например, «Ессентуках») его содержание достаточно высоко. Потребность в железе у человека в зависимости от пола, возраста, физиологического состояния и биологической активности находится в диапазоне от 10 до 50 мг в сутки. Иногда оксиды железа рекомендуется применять в виде пищевых добавок (во время беременности и грудного вскармливания).
В источниках водоснабжения на открытом воздухе железо может окисляться, что придает воде красновато-бурый оттенок, а так называемые железобактерии могут образовывать в трубах скопления слизи.
При высоких концентрациях в воде железо оставляет пятна на белье и на сантехнических изделиях. Железо может быть причиной мутности или цветности воды. Влияние железа в воде на здоровье человека не оценивалось, так как это вещество значительной опасности не представляет.
Марганца в земной коре также довольно много, и встречается он в ней обычно вместе с железом. Под действием кислорода марганец окисляется, что приводит к отложению его оксидов в трубах и появлению цветности воды. Суточное потребление марганца с пищей для взрослых составляет 2,8 мг. В микроскопических дозах он также незаменим для человека. Например, кто не знает марганцовку (перманганат калия) – прекрасное стерилизующее средство? В питьевой воде концентрация марганца по ГОСТу не должна превышать 0,7 мг на литр. При высоких концентрациях марганец является нейротоксичным, однако к сильнодействующим токсикантам, так же как и железо, марганец не относится. В трубах систем водоснабжения он образует пленку, которая отслаивается в виде твердого осадка. Так же как и железо, марганец является причиной образования пятен на белье и сантехнических изделиях; с помощью микроорганизмов он придает воде неприятные привкус, запах и мутность.
Медь не такое безобидное вещество, как железо и марганец, и очень хорошо, что водопроводные трубы уже не делают из меди. В малых количествах медь при потреблении с пищей незаменима (1–3 мг в сутки). Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 1,0 мг на литр. Длительное и чрезмерное потребление меди может вызвать цирроз печени, особенно у новорожденных детей при их искусственном вскармливании. В системах водоснабжения медь ускоряет коррозию оцинкованного железа и стальной арматуры. При концентрации более 1 мг на литр медь вызывает появление пятен на белье и на санитарно-технических изделиях. При 5 мг на литр медь влияет на цветность воды (цвет зеленый) и придает ей горький вкус. У Ильфа и Петрова есть выражение: «Во рту у него было ощущение, что он час сосал медную дверную ручку».
Сульфаты – это соединения серы, которые часто встречаются в минералах и в отходах химической и нефтехимической промышленности. Они могут попадать в источники водоснабжения и с промышленными стоками, и с атмосферными осадками. При высоком содержании сульфатов происходят обезвоживание организма и желудочно-кишечные расстройства. Допустимое содержание сульфатов в воде значительно – 500 мг на литр, но уже при 250 мг на литр у воды появляется заметный привкус. Интересно, что добавка в дистиллированную воду 270 мг на литр сульфата кальция и 90 мг на литр сульфата магния улучшает ее вкус. Сульфаты являются наименее токсичными анионами.
Хлориды поступают в воду из природных источников, из промышленных и поверхностных городских стоков, которые содержат соль, используемую зимой для борьбы с гололедом на дорогах. Основное количество хлоридов поступает в организм человека с пищей, а не с питьевой водой. Кстати, соль (хлорид натрия) называют «белой смертью»: ее избыточное потребление опасно для организма. Однако, по мнению автора и вопреки рекомендациям Брегга, умеренное потребление соли не только безопасно, но и комфортно: нельзя прожить жизнь «не солоно хлебавши». В пищу желательно употреблять йодированную соль. Хлориды инициируют коррозию труб, что в свою очередь увеличивает содержание в воде металлов. Хлориды имеют меньший порог вредности, чем сульфаты (до 350 мг на литр), но уже после 250 мг на литр у воды появляется ощутимый солоноватый привкус.
Цинк содержится в воде в виде солей и органических соединений. В микродозах этот элемент необходим человеку, и содержанию цинка в организме человек обязан в основном пищевым продуктам. В питьевой воде его концентрация не должна превышать 5 мг на литр (за рубежом рекомендуется не более 3 мг на литр). Цинк придает воде вяжущий привкус. При концентрации более 5 мг на литр на воде при кипячении образуется жирная пленка. Увеличение содержания цинка по сравнению с источником определяется его вымыванием из оцинкованных металлов водопроводной сети.
Алюминий в природе широко распространен: его содержание в земной коре достигает 8 %. В питьевую воду он поступает не только из источников водоснабжения, но и из труб системы водоснабжения, а также как составная часть осадителей вредностей, применяемых для очистки воды (коагулятнов). Допустимая концентрация алюминия в воде в 10 раз ниже, чем у цинка (0,5 мг на литр). Избыток алюминия отрицательно воздействует на мозг человека (возникает опасность заболевания болезнью Альцгеймера). Это означает, что людям, предрасположенным к этой болезни, нужно тщательно очищать воду или пользоваться дистиллированной водой. При большом содержании алюминия (более 0,2 мг на литр) в воде происходит оседание хлопьев гидрохлорида алюминия.
Бериллий из всех приведенных выше элементов наиболее опасен, его допустимая концентрация составляет всего 0,0002 мг на литр. Основной причиной этого являются канцерогенность и мутагенность бериллия. Он взаимодействует в организме человека с ДНК и вызывает генные мутации. К счастью, в воде его содержание ничтожно (если только источник водоснабжения не находится у места залегания бериллиевых руд). Кроме того, он плохо всасывается в желудочно-кишечный тракт. Остается только сожалеть, что, пожалуй, самый красивый драгоценный камень изумруд является бериллятом.
Молибден необходим для нормальной жизнедеятельности человека, и его количество в рационе питания одного человека должно составлять 0,1 мг в сутки. Содержание молибдена в питьевой воде не должно превышать 0,25 мг на литр.
Мышьяк является сильно выраженным канцерогеном; он вызывает рак кожи. К сожалению, с питьевой водой он поступает в организм человека в таком же количестве, что и с пищей. Допустимая концентрация мышьяка в воде 0,05 мг на литр (за рубежом 0,01 мг на литр). Мышьяк оказывает мощное единовременное токсическое воздействие. К счастью, мода на использование мышьяка по назначению (для травли в доме мышей) безвозвратно прошла. В любом случае препараты, содержащие мышьяк, надо держать подальше от детей.
Нитраты и нитриты появляются в питьевой воде при интенсификации сельскохозяйственной деятельности человека. Их допустимая концентрация в воде довольно высока – 45,0 мг на литр. Примерно такое же количество нитратов человек получает при употреблении в пищу овощей. Образование в организме N – нитрозосоединений вследствие попадания в него нитратов инициирует раковые заболевания, главным образом рак желудка. Наиболее уязвимыми при этом являются искусственно вскармливаемые младенцы в возрасте менее 3 месяцев. Поэтому особенно в этот период родителям необходимо тщательно следить за качеством воды и за потреблением овощей. Содержание нитратов в воде определить достаточно просто даже в домашних условиях с помощью бытового нитратомера типа Морион (см. главу 4). Зная о наличии этой вредности в воде, можно самим обеспечить экологическую безопасность семьи в этом отношении. Нитриты более опасны, чем нитраты (хотя их в воде меньше); допустимая концентрация нитритов составляет 3 мг на литр. Для учета суммарной вредности нитратов и нитритов в смеси рекомендуется использовать формулу, аналогичную применяемой для смеси газов:
где: К – концентрация нитросоединения, (мг на литр).
ПДК – его предельно допустимая концентрация (мг на литр).
Свинец имеет довольно низкий показатель предельного содержания в питьевой воде – 0,03 мг на литр, что свидетельствует о его высокой токсичности. В промышленности его применяют для изготовления аккумуляторов, а также в виде припоев и сплавов. Интересно, что в древнем Риме для подачи воды из источников использовали трубы, изготовленные из свинца. Свинец имеет свойство накапливаться в костях скелета. От этого особенно страдают дети до 6 лет и беременные женщины. Значит, именно для них воду необходимо очищать от этого токсиканта; период выведения его из организма у детей значительно продолжительней, чем у взрослых. Кроме того, свинец влияет на центральную и периферическую нервную систему, что отражается на поведенческой реакции человека. У врачей есть также опасение, что свинец способствует образованию опухолей на почках. Органические соединения свинца, главным образом тетраэтилсвинец, использовались раньше в качестве антидетонаторов в бензине и до их запрещения успели сильно зягрязнить почву городов вдоль автомобильных дорог. Поэтому вблизи автотрасс нельзя собирать ягоды, грибы съедобные и лекарственные травы и выращивать овощи – это опасно для жизни! Целесообразно заменить свинец в припоях и запретить применение содержащих свинец труб и арматуры в системах водоснабжения, а также принять меры для предотвращения коррозии внутри этих систем.
Селен из перечисленных веществ по токсичности уступает только бериллию. Его допустимая концентрация в воде составляет 0,001 мг на литр. Но, как это часто бывает в природе, он совершенно необходим человеку и в микроскопических дозах входит в состав ферментов и белков. Селен хорошо растворяется в воде и активно всасывается в кишечник. Излишнее потребление селена у человека вызывает поражение ногтей, волос и печени (воистину «слишком хорошо – это плохо»). Кроме того, он вызывает ревматоидный артрит. Основным источником селена, к счастью, являются зерновые культуры, мясо и рыба, а не питьевая вода; содержание селена в этих продуктах зависит от географической зоны их получения.
В дополнение к перечисленным выше веществам, содержащимся в питьевой воде, можно указать аммиак, сурьму, асбест, барий, бор, кадмий, хром, цианиды, фториды, сероводород, ртуть, никель, серебро, натрий, неорганическое олово. Из этих веществ особенно опасны: сурьма, которая является канцерогеном; асбест, который отслаивается от асбоцементных труб и вызывает возникновение опухолей желудочно-кишечного тракта; барий, способствующий развитию сердечно-сосудистых заболеваний; хром, который также является канцерогеном, только желудочно-кишечного тракта; цианиды, воздействующие на щитовидную железу и на нервную систему; фториды, вызывающие флюороз зубов и скелета человека; ртуть, поражающая почки и центральную нервную систему; причем от нее особенно страдают беременные женщины и кормящие матери; сероводород, имеющий запах тухлых яиц, кадмий, который попадает в окружающую среду при утилизации электрических батарей и аккумуляторов, а также при курении (основной мишенью ракового поражения кадмием являются почки). Что касается кадмия, то этот металл потенциальный отравитель почвенных слоев, питающих родники. В составе группы экологов автор проводил анализ воды, взятой из родников Борисовских прудов Москвы; анализ показал чрезмерно высокое содержание в воде кадмия. Таблички с данными анализа, поставленные у родников, не помогают – до сих пор старушки приходят к родникам за водой, не зная того, что из-за зарытой на берегу прудов свалки электроаккумуляторов пить эту родниковую воду нельзя.
Помимо приведенных выше неорганических элементов в питьевой воде могут присутствовать органические и сложные химические соединения. Их огромное множество, и их влияние на организм человека весьма разнообразно. Но на некоторых из них стоит остановиться.
Четыреххлористый углерод подозревается в канцерогенности, так же как и дихлорметан. Хлорированные этилены являются токсикантами, которые воздействуют на гены человека. Ароматические углеводороды, особенно бензол, отрицательно действуют на центральную нервную систему, а стирол к тому же, накапливаясь в жировых отложениях человека, является канцерогеном. Полициклические углеводороды также являются канцерогенами, причем из них наиболее опасен бенз(а)пирен. Акриламид воздействует на половые клетки и нарушает репродуктивную функцию человека. Нитрилотриуксусная кислота находится в составе моющих средств, заменяя фосфор при очистке бойлерной воды от минеральных веществ; она является цитотоксикантом, то есть отрицательно воздействует на организм человека на клеточном уровне. Возможно, поэтому не следует употреблять для приготовления пищи горячую воду из-под крана. Органические соединения олова являются иммунотоксичными.
Большинство органических соединений разрушается при кипячении воды. Этим простейшим методом очистки воды в быту пренебрегать нельзя.
Пестициды, которые «дарит» нам сельское хозяйство, обладают, как правило, мутагенным и канцерогенным воздействием на человека.
Органолептические вещества опасны при потреблении воды из непроверенных родников. В составе группы экологов автору приходилось анализировать воду из родников, бьющих из-под кладбищ в Капотне и в Коломенском (Москва). В некоторых из них находились органолептиды. Применение такой воды, во всяком случае без кипячения, опасно для здоровья.
2.3. Физические характеристики питьевой водыК физическим показателям воды относятся мутность, цветность, вкус, запах, сухой остаток; условно сюда можно отнести водородный показатель рН, жесткость, щелочность и радиоактивность воды. Без анализа этих показателей характеристика питьевой воды была бы неполной. Коротко остановимся на этих показателях.
Мутность создается в воде за счет взвешенных механических частиц, которые попадают в нее в результате недостаточной фильтрации или за счет появления частиц после очистки воды внутри системы водоснабжения, например за счет коррозии труб. Мутность создает условия для развития микроорганизмов и увеличения количества бактерий, поэтому за этим неприятным показателем необходимо постоянно следить. Иногда из крана идет белая пузырчатая вода – это не мутная, а сатураторная вода; через некоторое время она станет прозрачной. Для определения мутности вводят специальные нефелометрические единицы НЕМ (номы). Если этих единиц меньше пяти, то воду можно использовать для приготовления пищи. Как показатель влияния на здоровье человека она, как правило, не регламентируется.
Цветность воды определяется чаще всего окрашенным органическим веществом (гуминовой или фульвовой кислотой), содержащимся в почве. Ржавый цвет воды определяется наличием железа и продуктов его коррозии, зеленый – соединениями меди, желтый – хрома, белый – асбеста или моющих средств. Цветность в питьевой воде – это первый признак ее загрязнения, а иногда и опасности. Цветение воды может быть вызвано также цианобактериями (сине-зелеными водорослями). Цветность измеряется в истинных единицах цветности (ИЕЦ). Если она достигает 15 ИЕЦ и больше, то вода неприменима для питья и приготовления пищи.
Вкус питьевой воды должен быть нейтральным. Он определяется естественными и биологическими причинами. Если вода солоноватая, то в ней высоко содержание хлоридов, если кисловатая – то у нее низкий водородный показатель рН.
Запах, так же как и вкус (если он появляется внезапно и сильно выражен), – первый показатель присутствия в воде опасных веществ. В воде могут находиться и гнилостные бактерии, особенно если вода имеет относительно высокую температуру, которая, кстати, также является ее физической характеристикой питьевой воды, хотя и не такой существенной. Запах может показывать, что или в процессе очистки, или в процессе подачи воды потребителю произошли какие-то сбои; это может быть поводом обращения потребителей к службам Санэпиднадзора.
Сухой остаток регламентируется ГОСТом на питьевую воду и не должен превышать 1000 мг на литр. В состав сухого остатка входят кальций, магний, калий, натрий, бикарбонаты, хлориды и сульфаты, а также некоторые органические вещества. Сухой остаток зависит от природных источников и различного вида стоков. Высокое содержание минералов в воде может вызвать у населения не только неприятные ощущения, но и появление камней в почках, мочевом и желчных пузырях. Минерализация воды связана с ее жесткостью и чаще всего характерна для артезианской воды.
Водородный показатель рН. Как известно, кислотность и щелочность изменяются в диапазоне от 0 до 14 относительных единиц; от 0 до 7 – это кислая среда, от 7 до 14 – щелочная. В питьевой воде рН должен составлять 6,0–9,0. При низком показателе вода становится кисловатой на вкус и вредной для людей с повышенной кислотностью. При рН больше 9 вода не рекомендуется людям с пониженной кислотностью. При рН выше 11,0 происходит раздражение глаз и обострение кожных расстройств у человека.
Жесткость воды также ограничивается ГОСТом 287482. Жесткость общая измеряется в миллиграммэквивалентах на литр и должна составлять не более 7. Жесткость воды обусловлена в основном солями кальция и магния и чаще всего характеризует артезианскую воду. О жесткости воды хорошо знают хозяйки – при стирке эта вода плохо растворяет моющие вещества и затрудняет промывание волос.
Щелочность питьевой воды – это не совсем то же самое, что ее водородный показатель рН выше 7,0.
Радиоактивность питьевой воды определяется присутствующими в ней радиоактивными элементами. В порядке убывания степени их воздействия на организм это: торий 232, свинец 210, полоний 210, плутоний 239, йод 129, радий 224, уран 238, стронций 90, цезий 137, кобальт 60 и углерод 14. Эти вещества, как правило, попадают в воду из источников водоснабжения. Интересно, что, по данным международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ), 98 % радионуклидов имеют природное происхождение. Таким образом, на атомную энергетику и испытание ядерного оружия, как ни странно, приходится только 2 % радионуклидов. При заражении радионуклидами питьевой воды форс-мажорные, то есть чрезвычайные ситуации, нами не рассматриваются. Во-первых, Чернобыли бывают нечасто и не везде, а во-вторых, при проведении мониторинга воды, радиометристы не допустят потребления воды с высокой дозой облучения. Не вдаваясь в трудности расчета радиометрических параметров, допустимую дозу для воды, почвы и пылевыноса в атмосфере можно определить, как 20 микрорентген в час. Этот уровень можно измерить бытовым радиометром типа Белла, если в емкость с водой положить дощечку, а на нее прибор. Уровень допустимой дозы излучения в год, по данным МКРЗ, составляет 0,1 миллизиверт. В пересчете на 1 литр это составляет 0,1 беккереля на литр. К сожалению, в домашних условиях эти величины контролю не поддаются.
Как известно, радиация приводит к онкологическим заболеваниям (главным образом, раку крови), а также она является мощным мутагеном, то есть влияет на потомство. К перечисленным выше радионуклидам следует отнести газ радон. К счастью, этот радионуклид полностью удаляется из питьевой воды кипячением.
2.4. Определение качества питьевой водыОценить качество питьевой можно ориентировочно по внешним признакам, которые приведены в табл. 6.
Прежде всего следует отметить, что проведение качественного и количественного анализа питьевой воды в условиях дома невозможно.
Таблица 6
При появлении вредных признаков, показанных в таблице 6, потребителю следует обратиться в соответствующие государственные службы: СЭН, Водоканал и др. или заказать анализ специализированным фирмам («Экосервис») или химическим лабораториям высших и средних учебных заведений с химической специализацией. Особенно это важно делать, когда в доме есть хронические больные, а также беременные женщины и младенцы с искусственным кормлением. При этом можно не заказывать проведение анализа на все вещества, а только на те, которые характерны для источника водоснабжения, и на те, которые вызывают ту или иную болезнь.
Однако потребители питьевой воды не так уж и безоружны: для простейшего определения таких показателей, как рН, содержание хлоридов и нитратов, железа и марганца, можно применять так называемые аквачеки. Это лакмусовые бумажки, которые можно приобрести в специализированных магазинах. В продаже имеются также бакточеки, но для упрощенного определения наличия в воде бактерий, в частности кишечных палочек, необходимо термостатирование бакточеков в течение 18–22 часов при температуре 25–30 °C, что в домашних условиях трудно выполнимо.
Для проведения анализа необходимо вынуть из пенала индикаторную полоску и подставить ее под струю воды или опустить в отобранную пробу; через 1–2 минуты надо сверить индикацию полоски (т. е. ее цвет) со стандартной шкалой, приведенной на пенале комплекта. На фирме «Экосервис» можно приобрести комплекты экологических приборов Ки-28014 и Ки-28066, в которые помимо аквачеков входят также приборы: радиометр Сосна (или Белла) и нитратомер Морион, с помощью которого определяют рН и содержание нитратов в воде и овощах (глава 4).
Об определении уровня радиации с помощью бытовых радиометров уже упоминалось выше.
В учебном процессе средних специальных экологических учебных заведений автор проводил со студентами лабораторные работы с использованием указанных выше индикаторов и приборов. При этом анализу подвергались вода дистиллированная, кипяченая, отфильтрованная, водопроводная и загрязненная (вода из лужи). Сравнение показателей воды по мере ее загрязнения для студентов было очень поучительно и полезно. Естественно, наиболее чистой была дистиллированная вода (но ее постоянное употребление в пищу не рекомендуется, так как в ней отсутствуют соли, в том числе полезные, а также йод, без которого человек не может нормально существовать). В кипяченой воде снижалась концентрация вредностей, в том числе удалялся радон. В отфильтрованной с помощью фильтра Барьер в воде также было значительно меньше вредностей, чем в сырой водопроводной воде. Вода из лужи не выдерживала никакой критики.
Рекомендации по употреблению водопроводной воды в домеЗа качеством питьевой воды в условиях города необходимо постоянно следить: появление цветности, неприятного привкуса, запаха, мутности и минерализации является поводом для обращения к специалистам для оценки качества воды. Особенно это важно, если в доме есть хронические больные, беременные женщины и младенцы. Проведение частичного анализа на конкретные вещества можно заказать в специализированных химических лабораториях.
Водопроводную воду необходимо фильтровать! Для этого можно использовать разнообразные бытовые фильтры, имеющиеся в продаже, как отечественного, так и зарубежного производства. Для фильтрации воды можно рекомендовать отечественные фильтры: Родник, Бриз, Барьер, Стандарт, Идеал; зарубежные фильтры: Эвита, Аквафор и др. При этом нужно отметить, что некоторые типы фильтров (например, Эвита) имеют сменные элементы: на механические примеси и на бактерии. В доме, в котором имеется младенец, целесообразно устанавливать именно такие двухбарьерные фильтры. Практически во всех фильтрах имеется универсальная насадка из активированного угля, которая необходима для очистки воды от множества вредных веществ. Для глубокой, всесторонней очистки воды можно рекомендовать применение системы Кулнарт.
Сырую воду пить нельзя! Ее необходимо кипятить даже после фильтрации, так как большая часть вредностей (микроорганизмы, органика, радон, хлор, аммиак) устраняются только при высокой температуре.
В исключительных случаях можно употреблять дистиллированную воду (т. е. воду после ее перегонки: кипячения и конденсации образовавшегося пара), но при этом следует помнить, что постоянное применение этой воды может привести к базедовой болезни, т. к. в ней отсутствует йод. Таким образом, для оживления дистиллированной воды в нее необходимо добавлять небольшое количество йодида, который можно купить в аптеках.
Применение для приготовления пищи родниковой воды возможно только после проверки ее качества! В условиях города родниковая вода, как правило, загрязняется за счет попадания вредностей в водоносные слои, например от свалок, которые могут быть и засыпанными.
Весьма эффективно применение серебрения воды. Отстой воды в емкостях в течение суток уже сам по себе экологичен (хорошая хозяйка не будет поливать цветы водой из-под крана), а если в емкость с водой положить кусочек серебра – одно колечко на 10 литров, то можно не сомневаться, что в такой воде будет значительно меньше микробов: они огибают от ионов серебра.
При потреблении воды в небольших количествах целесообразно применять альтернативную (покупную) воду. Это может быть и минеральная вода («Ессентуки», «Нарзан», «Боржоми») и разнообразные соки. При этом желательно избегать вод, имеющих химические пищевые добавки (кока-кола, фанта, пепси-кола). Изготовители пива также гарантируют применение качественной воды, и, чем дороже пиво, тем вода в нем, как правило, чище.
Применение воды, освященной в церкви, всегда экологично, так как эта вода не только чиста, но и несет в себе могучий духовный заряд. Особенно хороша вода, взятая в храме во время святого праздника Крещения.
В каждом доме целесообразно иметь простейшие индикаторы качества воды – аквачеки. С их помощью можно определить наличие в воде хлоридов, нитратов, железа, марганца и рН. Эти аквачеки имеются в продаже в специальных магазинах, например «Мир природы».
В хозяйстве городского дома желательно иметь простейшие бытовые экологические приборы: радиометр типа Белла и нитратомер типа Морион. С ними хозяева будут хоть в какой-то степени вооружены перед лицом опасностей, которые могут таиться в питьевой воде.
Глава 3. Источники физических воздействий в квартиреУвы! Я страдаю от ран, нанесенных своим собственным оружием.
ОвидийЭта глава посвящена, главным образом, обеспечению безопасности жизни человека в домашних условиях. В книге «Уроки Чернобыля» приведены сравнительные данные вероятности риска гибели человека, приведенные в табл. 7.
Таблица 7
Из табл. 7 видно, что несчастные случаи в быту по частоте занимают третье место, опережая даже несчастные случаи на производстве, где человек имеет контакт с различными механизмами.
Прочное же первое место занимают курильщики.
Помимо химического воздействия загрязненных воздуха и воды, городской житель испытывает на себе влияние других экологических факторов. Это, главным образом, поля: электромагнитные, ионизирующие (радиация), шумовые и световые. Источники избыточного тепла для жилья не характерны, и поэтому здесь мы их рассматривать не будем. Для того чтобы оценить экологическую ситуацию в квартире, необходимо знать «в лицо» и этих врагов.
Мы, к сожалению, не можем чувствовать, например, электромагнитное или радиационное поля, но, безусловно, страдаем от их воздействия. А в общем-то определение их наличия не представляет особых трудностей. Для этого всего-то надо иметь в доме простейшие приборы: магнитометр и радиометр, а если подняться на более высокую ступень экологической культуры, то шумомер и люксметр («предупрежден – значит, вооружен»). Конечно, средства борьбы с этим оружием, о котором говорил Овидий, у простого городского жителя ограничены. Он, например, не может убрать кабели и лифты, проходящие за стеной, но он может (и должен) перенести детскую кроватку от этой стены. Нельзя устранить источник радиации, если у вас он имеется в цементной стенке пола; но можно (и нужно) прикрыть его металлическим листом под ковром и убрать с этого места кровать или стол. Знание основ экологической культуры позволит обитателям квартиры избежать многих хронических заболеваний, увеличить срок своей жизни и сохранить свое потомство.
Экология жилища имеет два главных аспекта: безопасность и комфортность. О них мы поговорим подробно в главе 4. Но применительно к физическим воздействиям можно сказать следующее: уровни электромагнитных и радиационных излучений в квартире должны быть минимальными (это безопасность), а шум и освещенность – оптимальными (это комфортность).
Остановимся подробнее на приведенных выше физических воздействиях.
3.1. Электромагнитные поляИсточники электромагнитных полей (ЭМП) имеют природное и антропогенное происхождение. Основным природным источником ЭМП является сама Земля. Эти поля неоднородны и весьма значительны; они проявляются в виде магнитных бурь, воздействие которых в той или иной степени испытывает на себе каждый человек. Источником ЭМП являются Космос и сам человек; о них мы немного поговорим в пятой главе. Остановимся подробнее на антропогенных источниках.
Основные антропогенные источники электромагнитных полей подразделяются на внеквартирные (распределительные щиты, электропитание, силовые кабели в подъездах и на лестничных площадках, двигатели лифтов, телевизионные антенны) и внутриквартирные (холодильники, телевизоры с видеомагнитофонами, компьютеры, пылесосы, микроволновые печи, электрообогреватели, стиральные и швейные машины, а также розетки и выключатели).
Но, прежде чем говорить о внеквартирных источниках ЭМП, следует немного сказать о двух особенно опасных внешних источниках – это высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) и электротранспорт (трамвай, троллейбус, метро, электричка). Расположение жилья около этих источников крайне опасно. Автор сам встречал людей, которые «захватив» садовые участки под ЛЭП, потом постоянно жаловались на плохое самочувствие и, в частности, на постоянную боль в голове.
Электромагнитные источники излучения в диапазоне радиочастот имеют целый ряд характеристик, основными из которых являются частота колебаний и длина волны. В табл. 8 приведен спектр электромагнитного излучения радиодиапазона.
Таблица 8
ЛЭП генерируют ЭМП с низкой частотой (до 3 кГц); электроприводной транспорт (сравнительно новый экологический фактор влияния на человека) имеет ЭМП с длиной волны до 1000 Гц. Источники ЭМП в жилых помещениях чаще всего имеют длину волны 50 Гц. Радиостанции (по соседству с которой экологическую ситуацию нельзя назвать комфортной) имеют следующие длины волн: длинноволновые 30–300 кГц; средневолновые 300 кГц – 3МГц и коротковолновые 3–30 МГц; об этом знает каждый радиолюбитель.
Воздействие работающих радиопередатчиков, передающих радиоцентров, систем сотовой, мобильной, спутниковой и радиорелейной связи на человеческий организм отрицательно. Автор не призывает жителей отказаться от технического прогресса (его не остановить), но учитывать его влияние на свой организм и сводить это воздействие к минимуму человек все-таки должен уметь.
Для чего нужны цифры, приведенных в табл. 5? Они нужны для того, чтобы знать, в частности, на каком расстоянии от источника ЭМП следует устанавливать в доме кровать или рабочий стол. Но прежде всего необходимо оценить вредное воздействие ЭМП на организм человека.
Действие электромагнитных полей на человека зависит от напряженности электрического и магнитного полей, частоты колебаний, интенсивности облучения, его режима (непрерывный или прерывный), размера облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма. В результате воздействия ЭМП атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, то есть у человека происходит отклонение от равновесного состояния, появляются токи, которые вызывают нагрев тканей его организма. Тепловое действие ЭМП приводит к повышению температуры тела (или его частей). При этом возможен неравномерный нагрев на границе раздела тканей с высоким и низким содержанием воды. Это в свою очередь приводит к образованию стоячих волн и перегреву тканей, имеющих плохую терморегуляцию (хрусталик глаза, желчный пузырь, кишечник и семенники). Электромагнитные поля воздействуют также на мозг, почки, желудок и мочевой пузырь.
Длительное и систематическое воздействие на человека электромагнитных полей различных частот и большой интенсивности может вызывать повышенную утомляемость, периодически появляющуюся головную боль, сонливость или, наоборот, нарушение сна, гипертонию или гипотонию и боли в области сердца, а также торможение рефлексов.
Под воздействием электромагнитных полей сверхвысоких частот наблюдаются изменения в составе крови, увеличение размеров щитовидной железы, помутнение хрусталика глаз (катаракта), нервно-психические и трофические заболевания (выпадение волос от СВЧ, ломкость ногтей).
При изучении ЭМП на экологических факультетах вузов подробно рассматриваются следующие отрицательные воздействия этих полей:
• влияние на нейроны мозга;
• влияние на нервную систему человека;
• нарушение иммунной системы организма (нарушение иммуногенеза, отягощение инфекционных процессов, изменение активности сыворотки крови, нарушение белкового обмена);
• отрицательное воздействие ЭМП на развитие плода и потомства;
• влияние на гипофиз – надпочечную систему;
• декомпенсирующее воздействие ЭМП на организм человека;
• нарушение половой функции;
• возможность психических расстройств под влиянием ЭМП;
• влияние низких частот на развитие беременности;
• отрицательное воздействие радиотелефона и мобильных средств связи на мозг человека.
Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием электромагнитных полей, способны накапливаться в организме, но являются обратимыми на ранних стадиях заболевания, если прекратить контакт с излучением ЭМП или улучшить условия жизни. Следует отметить, что такая обратимость функциональных сдвигов не является беспредельной и в значительной мере определяется как интенсивностью, длительностью воздействия излучения, так и индивидуальными особенностями организма. Особенно вреден ЭМП беременным женщинам и детям до 18 лет.
Другие экологические факторы (повышенная выше 28 °C температура, излучения и шум) могут изменить сопротивляемость организма человека воздействию ЭМП. Самым биологически активным является диапазон СВЧ, далее УВЧ и ВЧ, т. к. со снижением длины волны биологическая активность ЭМП падает.
Напряженность ЭМП, так же как и другие вредные экологические факторы, естественно, нормируется. В частности, по электрической составляющей по длине волны (60 кГц – 3 МГц) напряженность не должна превышать 50 вольт на метр; по магнитной составляющей (60 кГц – 1,5 МГц) – 5 ампер на метр. К счастью, в условиях жилья такое воздействие – редкое явление, поэтому мы приведем другую, легко определяемую норму магнитного потока – 0,2 тесла (Тл).
Как измерить напряженность ЭМП? В условиях производства применяют приборы ИМЭП-50 и ИНМП-50, а для СВЧ – МЧ-2. Однако для анализа ЭМП в жилой зоне целесообразно использовать электромагнитный измерительный комплекс ИСЭР-5, представляющий собой систему из четырех приборов, которые измеряют в комплексе электростатические поля (поля от компьютеров) и вообще электростатику, электродинамические поля и напряженность магнитного поля в двух диапазонах (от 0 до 2 Тл и от 2 до 50 Тл). Для комплексного обследования ЭМП в квартире при необходимости целесообразно вызвать представителей специализированной фирмы, например, «Экосервис». Это относительно недорого, но может избавить жителей от опасений в превышении допустимого уровня ЭМП в квартире.
Известны случаи, когда люди, находящиеся, например, под действием поля электрических кабелей и лифта, проходящих за стеной, испытывали постоянный дискомфорт.
В настоящее время в продаже имеются бытовые магнитометры (например, учебный магнитометр МБ-1 производства ЗИЛ), которым удобно измерять магнитные поля холодильников, розеток, выключателей за стеной квартиры. при значительном превышении нормативного уровня ЭМП (выше 0,2 Тл) следует бить тревогу и вызывать специалиста. С помощью этого простейшего прибора автору вместе со студентами старших курсов колледжа приходилось обследовать помещения учебных заведений и давать рекомендации по снижению воздействия ЭМП. Например, в ряде аудиторий «фонили» розетки и выключатели, а в текстильном колледже – швейные машинки. После принятия соответствующих мер уровень был значительно снижен. В этом же колледже был обнаружен источник сверхвысокого уровня ЭМП – месторасположения общего сервера колледжа, где уровень достигал 19 Тл, что отрицательно воздействовало на обслуживающий персонал. В отчете по результатам обследования руководству колледжа было рекомендовано срочно принять меры по снижению воздействия источника ЭМП.
К сожалению, прибором МБ-1 нельзя измерить электростатические и электродинамические поля, характерные для компьютеров и телевизоров (т. е. видеодисплейных терминалов). Влияние их на пользователя очевидно, особенно если неумеренно долго смотреть телевизор или злоупотреблять компьютерными играми. Для работы с компьютерами предложен целый ряд гигиенических ограничений, в том числе оптимальное расстояние от компьютера и длительность беспрерывного его использования. Здесь можно отметить интересный факт – по мнению многих пользователей компьютером, особенно для женщин, его электрические поля якобы снижаются за счет размещения около компьютера комнатных растений, например алоэ. На одной из экологических конференций профессору МГУ был задан вопрос о целесообразности применения этих растений. Он ответил, что тщательные измерения уровня ЭМП компьютера с алоэ и без него показали один и тот же уровень. Однако профессор сказал, что, если человек верит в положительное влияние цветка на ЭМП компьютера, то пусть ставит цветок, т. к. самовнушение является весьма значительным положительным фактором (см. главу 5).
Основные средства и способы защиты людей (в том числе жителей) следующие:
• экранирование источника излучения;
• удаление мест постоянного пребывания человека от источника ЭМП;
• уменьшение мощности источника;
• создание в квартире зон, свободных от ЭМП;
• ремонт неисправных бытовых приборов и электрооборудования;
• уменьшение времени пребывания человека у источника ЭМП.
Экранирование источника (защита экраном) предусматривает установку ограждающей конструкции. Как правило, это металлический лист, например из жести, или металлическая сетка (причем размер ячейки сетки практически не играет роли). Главным условием установки экрана является его заземление. В стандартных квартирах перед входной дверью за стеной обычно проходит шахта с электрическими кабелями, через которые подается электроэнергия в квартиры и лифты. Кроме того, на лестничной площадке электрораспределительные щиты со счетчиками и выключателями. Наряду с антеннами оборудование создает ЭМП высокого уровня. Эти поля целесообразно экранировать. Экран после установки можно заклеить обоями, а заземление не представляет трудности: от экрана тонкую проволоку под плинтусами проводят к ванне, которая всегда заземлена. К сожалению, холодильник и печь СВЧ экранировать трудно, но иногда возможно. Если кухня мала, то холодильник выносят в прихожую, и тогда его желательно экранировать от стены, особенно если за стеной находится спальня или детская. Мониторы современных компьютеров заземления не требуют.
Удаление мест постоянного пребывания человека от источника ЭМП – это защита расстоянием.
Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно разделяют на три зоны: ближнюю, промежуточную и дальнюю. Ближняя зона имеет радиус, равный 1/6 длины волны от источника излучения (см. табл. 8). Дальняя зона начинается с расстояния от излучателя, равного примерно 6 длинам волн. Между ближней и дальней располагается промежуточная зона. В ближней зоне обычно находятся источники ВЧ и УВЧ. В дальней зоне – источники СВЧ (печи).
Таким образом, прежде чем разместить в квартире детскую кровать или кровать хронически больного человека, надо измерить, на каком расстоянии они находятся от источника ЭМП и учесть его влияние.
Уменьшение времени пребывания у источника ЭМП – это защита временем. В этом случае, как это ни парадоксально звучит, расположение холодильника в прихожей экологичней, чем на кухне, где хозяйка проводит большую часть своего времени. Постоянные игры ребенка у холодильника следует пресекать, а работа с печью СВЧ вообще должна носить своеобразный характер: включил таймер печи и выходи из кухни, пока он сам не выключится. Вообще печи СВЧ, несмотря на все степени защиты (в частности, у зарубежных печей) представляют собой экологическую опасность. Уменьшение мощности источника (защита количеством) для домашних электроприборов – это, главным образом, замена устаревшего оборудования. Новые холодильники, стиральные и швейные машины потребляют меньше электроэнергии и, следовательно, менее опасны. При покупке печи СВЧ следует обращать внимание на ее мощность – она должна быть минимальной.
Ремонт бытовых приборов и электрооборудования должен быть своевременным. Неисправные приборы создают ЭМП с высоким уровнем. Опыт экологических обследований помещений, проведенных автором, показывает, что розетка или выключатель с подгоревшими контактами повышает уровень ЭМП в несколько раз и может достигать 1,0–1,5 Тл при допустимом значении 0,2 Тл. Причиной высокого уровня ЭМП также могут являться неисправные узлы ввода электроэнергии в электроприборы. Это всегда можно проверить с помощью домашнего магнитометра и затем принять соответствующие меры.
Создание в квартире зон, свободных от источников ЭМП, – это необходимое пожелание каждому хозяину дома. Такие зоны должны размещаться в детской комнате, спальне и, если это возможно, в гостиной. Размещение в гостиной камина или электрокамина делает эту задачу невыполнимой: обычный камин канцерогенен, электрокамин – электромагнитоопасен.
В конце раздела о ЭМП хочется рассказать о том, как автор после защиты диссертации взял себе аспиранта. В 1975 году состоялась туристическая поездка в Венгрию от химического общества имени Д. И. Менделеева. В группе туристов совершенно случайно автор встретил свою старую учительницу. После обмена приветствиями и воспоминаниями она пожаловалась, что ее сын плохо себя чувствует и в 28 лет совершенно облысел. Когда выяснилось, что он работает в НИИ и занимается оборудованием СВЧ и лазерами, причина стала ясна: высокий уровень ЭМП. После возвращения из поездки автор взял сына учительницы в свой НИИ на работу и в заочную аспирантуру. Состояние здоровья молодого человека улучшилось, он ожил и повеселел. Еще он жаловался, что на старой работе у него постоянно останавливались часы.
3.2. Ионизирующие поля (ИП)ИП (радиация) – это также электромагнитное излучение, которое создается при ядерных превращениях, радиоактивном распаде и торможении заряженных частиц. В условиях жилища источниками радиации могут быть строительный материал, который был использован при строительстве дома; радиоактивная пыль в воздухе или зараженная питьевая вода; стекло, которое часто кладут на поверхность рабочего стола; предметы, которые приносит с улицы ребенок; зола в камине и т. д. К счастью, применять в доме промышленные источники радиоактивного излучения еще не додумались, но дозу излучения человек может получить при рентгеновском просвечивании в поликлинике или при проведении радиоактивной терапии злокачественных опухолей.
Так же как и ЭМП, человек не чувствует саму радиацию, а только ее последствия.
Ионизирующие излучения имеют следующие виды:
• альфа-излучение – это поток ядер гелия, испускаемых нуклидом при радиоактивном распаде; их пробег невелик (в воздухе до 10 см, в биологической ткани – несколько микронов), но их энергия весьма высока. Попадание альфа-частиц внутрь человека с пылью или пищей очень опасно;
• бета-излучение – поток электронов или позитронов при радиоактивном распаде. Пробег их в воздухе составляет до 2 метров, а в биотканях – до 3 см. Ионизирующая способность бета-частиц в тысячи раз ниже, чем у альфа-частиц, но их попадание внутрь также чрезвычайно опасно;
• нейтроны – нейтральные частицы с массой атома водорода. При взаимодействии с веществом они теряют энергию во время столкновения;
• гамма-излучение – это излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер. Этот вид излучения обладает очень высокой проникающей способностью. В отличие от альфа– и бета-частиц, срок жизни гамма-частиц очень велик.
Рентгеновское излучение, возникающее в рентгеновских трубах или ускорителях электронов, мы рассматривать не будем как нехарактерные для жилья (трудно предположить, что ребенок принесет в дом рентгеновскую трубу), но злоупотреблять рентгеноскопией в поликлинике все-таки не следует.
В квартире могут (но не должны) быть постоянные и временные источники радиации. Постоянные – это часто строительный материал, из которого сделано жилье. С радиоактивным песком они могут попасть в цементные стеллажи пола квартиры, в стены, штукатурку потолков. Например, дом в Москве на Котельнической набережной отделан красивым рустом из камня, привезенным в свое время из Армении. Этот камень оказался радиоактивным.
Временные – это пыль в воздухе квартиры, попавшая в дом с улицы, и пыль на одежде и обуви; газ радон (о нем мы говорили в первой главе); питьевая вода (довольно редко); продукты питания, особенно овощи; материалы, из которых изготовлены мебель, приборы и оборудование квартиры. Чернобыльская катастрофа показала, что радиоактивным может быть все окружение человека, например, в мертвом городе на реке Припять стоят многоэтажные дома, цветут сады, а людей нет.
Влияние радиации на здоровье человека начинается на клеточном уровне. Ионизирующие излучения вызывают разрушение хромосом, в которых расположены гены живых существ. Гены являются отдельными участками ДНК (диоксирибонуклеиновой кислоты), в которой заключена наследственная информация организма. Хромосомы, в свою очередь, являются структурными элементами ядра клетки. Разрушение хромосом в результате ионизирующего излучения приводит к изменению генного механизма жизни и образованию клеток, неодинаковых с исходными.
Если хромосомные аберрации происходят в половых клетках, то происходит мутация – появление у облученных особей потомства с другими признаками, в виде, например, врожденных пороков. Перед глазами у автора стоит увиденная им жуткая картина: на берегу Черноморского побережья Кавказа, вдали от пляжа, рядом с отцом, моряком подводного флота, играет в песочке и очень радуется жизни 3-летний ребенок с ластами вместо ступней.
Влияние излучения на биологически важные молекулы приводит к изменению биологических процессов, включая процессы образования новых клеток. А каждый грамотный человек сейчас знает, что это такое: это – рак. Кроме генетических проявлений (врожденные уродства), радиация вызывает и так называемые «соматические» (теменные) эффекты, которые также опасны и для самого организма, и его потомства. Радиация тормозит или останавливает процесс деления определенных клеток, а сильное излучение убивает их. Особенно это характерно для молодых тканей. Интересно, что злокачественные клетки быстрее убиваются ионизирующим облучением, чем доброкачественные, что используется в медицине (химиотерапия). К соматическим повреждениям относят поражение кожи (лучевой ожег), катаракту глаз, повреждение половых органов (кратковременная или постоянная стерилизация). Генетические поражения определить трудно из-за их скрытого периода, который может измеряться десятками лет. Опасность такого поражения возникает даже при очень слабом облучении и проявляется только в том случае, если облучению подвергаются оба родителя. И то и другое обстоятельства очень характерны для жилья, в котором излучение может быть небольшим и повлиять на обоих родителей. Не стоит винить во всех этих бедах только антропогенные источники радиоактивного излучения. Примерно 1 % мутаций человека приходится на космические лучи и естественный радиационный фон Земли.
В отличие от предельно допустимой концентрации химических веществ и от допустимого уровня электромагнитного поля, минимального уровня радиации, ниже которого мутаций не происходит, не существует, но он зависит от мощности дозы, полученной организмом. Что касается генетического эффекта, то он не зависит от мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой, независимо от того, получена ли она за один день или за несколько лет. Коллективная (общая) доза излучения измеряется в человеко-зивертах (чел-зв).
В отличие от генетических эффектов, соматические начинаются с определенной пороговой дозы, т. е. при меньших дозах повреждение организма не происходит и организм со временем способен преодолевать последствия облучения (если оно не было закритическим), тогда как клеточные повреждения являются необратимыми.
Некоторые дозы и их влияние на человека приведены в табл. 9.
Автор не имел цели напугать читателей этой таблицей. К счастью, доз выше 0,01 Зв в повседневной жизни в доме не бывает (если, конечно, нет какого-либо форс-мажора (например, ребенок не принесет с улицы кем-то случайно забытый источник радиации со стронцием-90). Но радиационную опасность представляют и часы с фосфоресцирующим циферблатом и игрушки, которые светятся в темноте зеленоватым светом.
Восхищение вызывают ученые, которые жертвовали собой ради научного прогресса (при полном сознании того, что радиацию человечество открыло напрасно). Академик Курчатов сам вошел в зону облучения реактора, который мог пойти вразнос, хотя и мог бы послать слесаря завернуть задвижку в системе охлаждения. Ученые Военно-ветеринарной академии рисковали здоровьем (и жизнью) при определении минимально допустимых радиационных доз. Правда, в Кузьминках в Москве до сих пор имеется могильник радиоактивных животных, который и сейчас может быть опасным при попадании подземных вод из него в Нижний Кузьминский пруд. Автор беседовал с одним из первых летчиков, пролетевших под эпицентром ядерного взрыва. Некоторые из них умерли от радиации, другие спаслись лишь за счет употребления значительного количества алкоголя после полета.
Таблица 9
Чернобыль – это незаживающая рана человечества. Подвиг пожарных и строителей саркофага над четвертым блоком ЧАЭС нельзя переоценить. К несчастью, ядерная реакция в саркофаге продолжается, а стены саркофага покрываются трещинами, о чем автору рассказывал один из разработчиков проекта саркофага, Евгений Михайлович Акимов. Настоящим преступлением руководителей было проведение в Киеве сразу после аварии первомайской демонстрации, в то время, как жители городов должны были сидеть в домах с закрытыми окнами. В одном из изданий экологического обозрения Москвы приведен график уровня радиации в атмосфере города по годам; в 1996 году был сильнейший пик радиации, превышающий обычный радиационный фон в десятки раз. Из зарубежных стран первыми почувствовали аварию Дания, Финляндия и Швеция и, естественно, забили тревогу. До сих пор большое количество земли на Украине, в Белоруссии, а также Брянской, Смоленской и в ряде других областей РФ загрязнены выбросами радионуклидов ЧАЭС (следует проверять радиометром овощи, выращенные в этих районах).
Помимо последствий чернобыльской катастрофы, в России есть еще о чем беспокоиться. В споре о возможности захоронения зарубежных радиоактивных отходов автор однозначно занимает отрицательную позицию (на Земле нет мест, где можно их складировать, даже если это глубоководные впадины в Тихом океане, даже если это малонаселенная сибирская тайга или амазонская сельва).
Когда автор вместе со студентами составлял свою экологическую карту Москвы, обобщая разрозненные материалы из прессы и научных журналов, выяснилось, что в городе и сейчас имеется немало мест с повышенным уровнем радиации (участки земли в Зябликово, Лосином Острове, Новодевичьем монастыре, Октябрьском поле, в Москворечье). Причиной радиационного загрязнения некоторых из них являются безответственные захоронения, например, радиоактивной химической посуды из радиационных институтов, начиная с 1954 года. Фирма «Родон» постоянно следит за радиационной безопасностью Москвы, но полностью устранить влияние этого зла еще не может. Экологический мониторинг Кузьминок, проводимый из года в год со студентами Профессионального экологического лицея № 330 показывает, что незначительное повышение радиоактивного фона на берегах Кузьминских прудов наблюдается, но пока еще не превышает норму (20 мкр/ч). Что касается могильника радиоактивных животных, то туда доморощенных исследователей не пускают, но то, что это место огорожено высоким забором и женщины с детскими колясками не могут там гулять – уже хорошо.
Все изложенное выше приводит к одному важнейшему выводу: в каждой семье, в каждом доме в наше время должен быть радиометр. Бытовые радиометры и дозиметры можно приобрести в специализированных фирмах «Изотоп» или «Экосервис». Покупка этих приборов без сертификата с рук нецелесообразна. С его помощью житель города может (и должен) измерить и радиационный фон в квартире, и анализировать картошку при покупке на рынке (торговцы уже не говорят, что картошка из Брянской области, а говорят, что она из-под Орла, или в крайнем случае из-под Липецка). Хорошо бы с помощью радиометра обследовать дачу, место отдыха у реки, на пляже. Вспоминается рассказ профессора Таллинского университета о приезде в Эстонию японской делегации. У каждого члена делегации был с собой дозиметр, и, прежде, чем ехать купаться на море, они тщательно измерили радиационный фон на пляжах города. Из четырех пляжей они выбрали дальний пляж, который, по их мнению (и данным измерениям), был безопасным. После этого жители города ездили купаться только туда.
Однако вернемся к радиационной безопасности жилища. Для использования в доме можно рекомендовать радиометры типа Белла или АНРИ-Сосна. Они малогабаритны и просты в обращении. Точность у них не велика, но высокая точность зачастую и не требуется. Дозы, показанные в таблице 6, измерить своими силами практически невозможно: для бытовых целей предлагается другая единица измерений уровня радиации, более удобная для использования – микрорентген в час (мкр/час) или миллизиверт в час. В этих единицах работают бытовые приборы Белла и АНРИ-Сосна. Методика работы с этими приборами приведена в паспортах приборов. Прибор АНРИ-Сосна может измерять не только
Наш
сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального
закона Российской федерации
"Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995
N 110-ФЗ, от 20.07.2004
N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения
произведений
размещенных на данной библиотеке категорически запрешен.
Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.
 |
|
Copyright © UniversalInternetLibrary.ru - читать книги бесплатно
