В начале мая 1978 г. в Лондоне было зарегистрировано небывалое высокое содержание озона в городском воздухе – 18:1 000 000, т.е. на 1 млн частей воздуха приходилось 18 частей озона.
Казалось бы, ничего плохого в этом нет. Озонированный во время грозы воздух почти все воспринимают как отличающийся особой свежестью и чистотой. Таким он и является на самом деле, но только до тех пор, пока количество озона не превышает определенного предела. В высоких концентрациях он токсичен для живых организмов.
Для человека вредной считается доза 0,2–0,3 мг/м3. Предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе, установленная Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), составляет 6 частей на 1 млн. Таким образом, в тот майский день содержание этого газа в воздухе Лондона превысило ПДК в три раза. (Для сравнения укажем, что фоновое, обычное, содержание озона в воздухе Южной Англии составляет 2–4 части на 1 млн.)
Ясно, что никакая, даже сверхмощная гроза не может стать причиной появления такого количества озона, следовательно избыточное его количество – плод деятельности человека. Этот газ широко применяется для дезинфекции, обеззараживания питьевой воды, дезодорирования дурно пахнущих веществ, для очистки промышленных стоков, отбеливания тканей. Он используется во многих технологических процессах, например, в органическом синтезе различных жирных кислот, эпоксидных смол.
В повышении концентрации озона в атмосфере повинны и предприятия топливно-энергетического комплекса. Они выбрасывают в воздух большое количество сернистого газа и окислов азота, молекулы которых под влиянием ультрафиолетовых лучей солнечного спектра способны переходить в активное состояние с выделением атомарного кислорода. Последний реагирует с молекулярным кислородом воздуха, в результате чего и образуется озон – важнейший компонент так называемого фотохимического смога.
О том, как действует на человека этот густой туман – аэрозоль вредных веществ, содержащихся в выбросах и копоти, озона и токсичных металлов, – напоминать излишне. Во многих крупных промышленных городах в дни смога наблюдается значительное увеличение смертности вследствие обострения хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы, дыхательных путей и т.п.
Конечно, обнаружить смог нетрудно. Но как заметить регулярное увеличение количества озона в воздухе? В этом могут помочь растения.
Наиболее чувствительны к озону виноград, цитрусовые, табак, шпинат, редис, фасоль, картофель, томаты, люцерна. Как правило, повреждение озоном винограда сопровождается возникновением темно-коричневых пятен на верхней стороне взрослых листьев. Причем более старые из них повреждаются сильнее, чем молодые. В районе великих озер (США), где концентрация озона составляет 0,2 мг/м3, листья винограда не только теряют зеленую окраску, но и преждевременно опадают.
У клевера и райграса под влиянием повышенных доз этого фотооксиданта значительно сокращается сама поверхность листа – на 50 и 35% соответственно. Изменяется и внешний вид листьев. Сначала они становятся серебристыми и глянцевитыми, затем хлоротичными с участками некроза. Кончики их обесцвечиваются, становятся белыми.
Изучение поврежденных листьев винограда и петунии выявило общую закономерность: озон оказывает преимущественное влияние на мякоть листа (так называемую столбчатую паренхиму). Первым симптомом внутриклеточных повреждений является разрушение хлоропластов и скопление продуктов распада в виде общей однородной, неструктурированной массы.
Изменения структуры хлоропластов сказываются на интенсивности фотосинтеза. Особенно заметно снижается скорость усвоения углерода углекислого газа под воздействием озона у подсолнечника.
Японские исследователи установили, что озон влияет не только на сам фотосинтез, но и на распределение его продуктов в клетке. По мнению большинства из них, первичной мишенью действия озона является клеточная мембрана, проницаемость которой резко изменяется. Например, у сои под влиянием озона внутриклеточные мембраны становятся более чувствительными к красителям, чем мембраны неповрежденных растений. А у петунии под действием озона значительно ускоряется выход из клеток ионов калия, что легко обнаруживается, поэтому он был рекомендован как количественный показатель влияния озона на растения.
Другим показателем влияния озона на растения может служить изменение их дыхания. Так, после двухчасового пребывания опытных растений в атмосфере с повышенным содержанием озона скорость дыхания снижается на 60%.
Результатом подобных изменений является снижение темпов роста и урожайности растений, в том числе сельскохозяйственных культур. Потери урожая картофеля могут достигать 50%, люцерны – 33–42%. У петунии фотооксидант вызывает уменьшение диаметра и веса цветков.
Установлено, что не только различные виды, но и разные сорта одного и того же вида растений неодинаково реагируют на воздушные загрязнения. Почему же одни из них оказались более чувствительны к озону, чем другие? Специальные эксперименты показали, что растения устойчивых сортов отличаются скоростью физиологических реакций на повышение концентрации озона. Они быстрее закрывают устьица и поэтому меньше накапливают токсичный газ.
Разумеется, для целей биологического мониторинга нужны особо чувствительные сорта растений. К таковым относится, например, фасоль сорта Пинто, которая очень чутко реагирует на избыток озона и паров оксиацетилнитрата в воздухе. Специально выведены сорта табака, отличающиеся повышенной чувствительностью к этому оксиданту. В 1967–1968 гг. в отдельных районах ФРГ загрязненность воздуха озоном определяли, анализируя симптомы повреждений индикаторных растений – табака сорта BeIC3.
В 1981 г. для более точного учета повреждений индикаторных растений озоном был предложен метод, включающий два этапа:
– фотографирование поврежденных листьев в природных условиях (в поле);
– измерение, проводимое на негативах с помощью телевизионной камеры, соединенной с вычислительной машиной. Использование зеленого светофильтра при фотографировании листьев позволяет получать негативы, на которых некротические участки выглядят как темные пятна на белом фоне, размеры которых точно подсчитывают с помощью вычислительной техники.
Действие озона на культуру ткани табака в искусственной питательной среде приводило к тому, что ее кусочки становились коричневыми.
Другим характерным признаком действия озона на растения является угнетение (до полного прекращения) прорастания пыльцы. Этот феномен также предложено использовать в качестве биотеста на повышение концентрации озона. По скорости роста пыльцевых трубок можно определять содержание озона в воздухе.
Работы в этом направлении продолжаются, что свидетельствует о важном значении, придаваемом во всем мире биомониторингу присутствия в атмосфере озона – чрезвычайно распространенного и опасного токсиканта.
Экологические проблемы все острее стоят перед современным человечеством. Особенно серьезным вопросом является качество воздуха, который загрязняют выхлопные газы и выбросы промышленных предприятий. Чтобы встретить врага во всеоружии, следует ознакомиться с ПДК вредных веществ в воздухе.
ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе
Что же такое ПДК ? ПДК – это предельно допустимая концентрация химических элементов и их соединений в воздухе, которая не вызывает негативных последствий у живых организмов. Нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ утверждаются в законодательном порядке и контролируются санитарно-эпидемиологическими службами (в России – Роспотребнадзором) при помощи токсикологических исследований. ПДК каждого опасного для здоровья вещества входит в ГОСТы, соблюдение которых является обязательным. В случае нарушения норм ПДК каким-либо предприятием на него налагают штраф или вовсе закрывают. Предельно допустимая концентрация устанавливается для людей, которые наиболее подвержены влиянию химикатов (детей, пожилых людей, людей с заболеваниями дыхательной системы и т.д.). Величина ПДК для воздуха измеряется в мг/м3, также предельно допустимая концентрация существует для воды, почвы и продуктов питания.
ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе бывает разная:
- ПДК МР – максимальная разовая концентрация вещества. Она не должна влиять на живые организмы в течение 20–30 минут.
- ПДК СС – среднесуточная концентрация. Эта ПДК не должна оказывать отрицательного воздействия на живые организмы в течение неопределенно долгого времени.
Классы опасности веществ
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности. Для каждого класса опасности установлена своя ПДК. Выделяют следующие классы опасности веществ в атмосферном воздухе:
- вещества чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3);
- вещества высокоопасные (ПДК 0,1–1 мг/м3);
- вещества умеренно опасные (ПДК 1,1–10 мг/м3);
- вещества малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).
Также существует классификация вредных веществ по эффекту воздействия на живой организм. При этом некоторые вещества относятся сразу к нескольким классам:
- Общетоксические – вещества, вызывающие отравление организма в целом. При их воздействии наблюдаются судороги, расстройства нервной системы, паралич.
- Раздражающие – вещества, поражающие кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, легких, глаз, носоглотки. Длительное воздействие приводит к нарушениям дыхания, интоксикации и летальному исходу.
- Сенсибилизаторы – химикаты, вызывающие аллергическую реакцию.
- Канцерогены – одна из самых опасных групп веществ, провоцирующая возникновение онкологических заболеваний.
- Мутагены – вещества, изменяющие генотип человека. Они снижают сопротивляемость организма к заболеваниям, вызывают раннее старение и могут сказаться на здоровье потомства.
- Влияющие на репродуктивное здоровье – вещества, вызывающие отклонения в развитии у потомства (необязательно в первом поколении).
Ниже приведена таблица ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе, установленной в Российской Федерации:
Оксид углерода (СО)
Еще одно название оксида углерода, угарный газ, знакомо нам с малых лет. Он часто встречается в быту – например, СО выделяется из-за неисправностей газовых колонок и кухонных плит. Для отравления этим газом нужна совсем небольшая его концентрация. У оксида углерода нет цвета и запаха, что делает его еще опаснее. Интоксикация происходит стремительно, человек может потерять сознание в считанные секунды. Несмотря на то, что класс опасности оксида углерода – четвертый, его воздействие приводит к летальному исходу буквально за несколько минут. Почувствовав трудности с дыханием, головную боль, отсутствие концентрации, снижение слуха и зрения, необходимо по возможности открыть все окна и двери и как можно быстрее покинуть помещение.
Аммиак (NH3)
Аммиак – бесцветный газ с резким, едким запахом. Большинству он известен в качестве десятипроцентного водного раствора – нашатырного спирта. Несмотря на то, что вдыхание паров аммиака имеет возбуждающее действие и помогает при обмороках, с этим газом следует быть осторожнее. Аммиак раздражает слизистую оболочку глаз, вызывает удушье, а при высокой концентрации приводит к ожогам роговицы и слепоте, поражает нервную систему вплоть до необратимых изменений, снижает когнитивные функции мозга, провоцирует возникновение галлюцинаций.
Ксилол (C8H10)
Ксилол относится к третьему классу опасности, он способен вызвать острые и хронические поражения кроветворных органов. Ксилол – это жидкость без цвета, но с характерным запахом, которая применяется как органический растворитель для изготовления пластмассы, лаков, красок, строительного клея. В малых концентрациях ксилол никак не вредит человеку, однако при длительном вдыхании паров ксилола появляется наркотическая зависимость. Также ксилол поражает нервную систему, вызывает раздражение кожного покрова и слизистой глаз.
Оксид азота (NO)
Оксид азота – токсичный бесцветный газ. Он не раздражает дыхательные пути, поэтому человеку сложно его почувствовать. NO взаимодействует с гемоглобином и образует метгемоглобин, который блокирует дыхательные пути и вызывает кислородное голодание. Взаимодействуя с кислородом, газ превращается в диоксид азота (NO2).
Диоксид серы (SO2)
Диоксид серы, или сернистый газ, отличается характерным запахом, похожим на запах горящей спички. Вдыхание SO2 даже в небольшой концентрации может привести к воспалению дыхательных путей, вызвать кашель, насморк и хрипоту. Длительное воздействие провоцирует возникновение дефектов речи, чувства нехватки воздуха, отека легких. Также возможно поражение легочной ткани, но оно проявляется только спустя несколько дней после воздействия. Люди с заболеваниями дыхательной системы, например , наиболее тяжело переносят влияние SO2.
Толуол (C7H8)
Толуол проникает в организм человека не только через органы дыхания, но и через кожу. Симптомы отравления толуолом – раздражение слизистой оболочки глаз, заторможенность, нарушения работы вестибулярного аппарата, галлюцинации. Также толуол крайне пожароопасен и обладает наркотическим воздействием. До 1998 года он входил в состав клея «Момент» и до сих пор содержится в некоторых растворителях для лаков и красок.
Сероводород (H2S)
Сероводород – бесцветный газ с запахом, напоминающим тухлые яйца. Будучи очень токсичным, H2S воздействует в первую очередь на нервную систему, вызывает сильные головные боли, судороги и может привести к коме. Смертельная концентрация сероводорода составляет примерно 1 000 мг/м3. При концентрации от 6 мг/м3 начинаются головные боли, головокружения и тошнота.
Хлор (Cl2)
Хлор в виде газа имеет желто-зеленый цвет и острый раздражающий запах. Одни из первых симптомов отравления хлором – покраснение глаз, приступы кашля, боль в груди, повышение температуры тела. Возможно развитие бронхопневмонии, бронхита. Будучи сильным канцерогеном, хлор провоцирует возникновение раковых опухолей и туберкулеза. При высокой концентрации летальный исход может наступить после нескольких вдохов.
Формальдегид (HCOH)
Содержание в воздухе особенно повышено в больших городах, поскольку он является продуктом горения топлива автотранспорта. Также выбросы формальдегида происходят на химических, кожевенных и деревообрабатывающих предприятиях. Он отрицательно воздействует на генетический материал, репродуктивную и дыхательную системы, печень, почки. Отравление начинается с возрастающего поражения нервной системы – с головокружения, чувства страха, дрожи, неровной походки и т.д. Формальдегид официально признан канцерогеном, однако также обладает аллергенным, мутагенным и сенсибилизирующим действием.
Диоксид азота (NO2)
Диоксид азота – ядовитый газ красно-бурого цвета с характерным острым запахом. Образуется он в результате сгорания автомобильного топлива, деятельности ТЭЦ и промышленных предприятий. На начальном этапе воздействия диоксид азота нарушает работу верхних дыхательных путей, а впоследствии способен вызвать бронхит, воспаление или отек легких. Наиболее опасен этот газ для людей, страдающих бронхиальной астмой и другими легочными заболеваниями. Из-за цвета диоксида азота его выбросы называют «лисьим хвостом». С лисой этот газ связывает не только цвет, но еще и хитрость: чтобы «спрятаться» от людей, он ухудшает обоняние и зрение, поэтому его не так-то просто обнаружить.
Фенол (C6H5OH)
Фенол – один из промышленных загрязнителей, который губителен для животных и человека. При вдыхании паров фенола возникает упадок сил, тошнота, головокружение. Фенол негативно влияет на нервную и дыхательные системы, а также на почки, печень и т.д. Использование фенола часто приводит к плачевным последствиям. В семидесятых годах в СССР его использовали при строительстве жилых домов. Люди, жившие в «фенольных домах», жаловались на плохое самочувствие, аллергию, возникновение онкологических заболеваний и на другие недуги. Хотя фенол-формальдегидные смолы используются при изготовлении мебели, строительных материалов и многого другого, недобросовестные производители могут превышать допустимую норму или применять некачественные химикаты.
Бензол (C6H6)
Бензол – опасный канцероген. При отравлениях парами бензола у человека наблюдается головная боль, тошнота, перепады настроения, нарушения сердечного ритма, иногда – обмороки. Постоянное воздействие бензола на организм проявляется усталостью, нарушениями функций костного мозга, лейкозом, анемией. Зачастую первый признак отравления бензолом – эйфория, так как вдыхание его паров имеет наркотический эффект. Данное химическое соединение входит в состав бензина, используется для производства пластмасс, красителей, синтетической резины.
Озон (O3)
Этот газ с характерным запахом, при высоких концентрациях имеющий голубой цвет, защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения. Озон является природным антисептиком, обеззараживает воду и воздух. Еще в пользу озона говорит то, что воздух после грозы, насыщенный озоном, кажется нам свежим и бодрящим. К сожалению, озон вызывает крайне неприятные последствия. Он усугубляет аллергию, обостряет сердечные заболевания, снижает иммунитет и вызывает нарушения дыхания. Озон действует медленно, но крайне губительно в долгосрочной перспективе – особенно опасен данный газ для детей, пожилых людей и астматиков.
Озон (O 3) — это газ, образующийся путём прибавления к молекуле кислорода (O 2) третьего атома. Происходит это прибавление преимущественно в верхних слоях атмосферы в результате фотохимических реакций с участием солнечного излучения. Благодаря интенсивному образованию O 3 на высоте 20-25 км над землёй сформировался густой озоновый слой.
Свойства озона
Главной отличительной особенностью озона является его запах. Именно он послужил поводом к открытию этого газа. В 1785 г . на специфический запах, появляющийся при экспериментах с электричеством, впервые обратил внимание голландский учёный Мартин ван Марум. А в 1840 г . французский химик К. Шенбейн установил, что аналогичный запах, появляющийся во время грозы, принадлежит какому-то загадочному газу — который впоследствии так и назвали «пахнущим», т.е. озоном.
Ещё одной характерной чертой O 3 является его способность изменять свой цвет и консистенцию в зависимости от температуры и давления. В естественных условиях озон имеет бледно-фиолетовую окраску. При повышении давления этот газ синеет. При температуре —111,9° C озон сгущается в нестойкую жидкость тёмно-синего оттенка. При —192,5°C O 3 превращается в твёрдые тёмно-фиолетовые, практически чёрные, кристаллы.
Польза озона
Польза озона, образующегося в верхних слоях атмосферы, бесценна. Если бы озонового слоя (с концентрацией O 3 в 10 раз выше, чем в приземном слое) не существовало, ультрафиолетовое излучение солнца уничтожило бы всё живое на нашей планете. Именно поэтому ситуация с истончением озонового слоя и образованием озоновых дыр занимает одну из первых позиций в списке серьёзнейших XXI века.
Озоновые дыры — это участки озонового слоя стратосферы с пониженным содержанием озона. В 1970-х гг. внимание экологов привлекла пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой. За 1980-е концентрация O 3 в ней снизилось почти в 2 раза . Ежегодно озоновая дыра над Антарктидой появляется на несколько месяцев, а затем затягивается. Вплоть до начала XXI века с каждым годом она становилась всё больше и больше. В 2000 г . величина озоновой дыры над Антарктидой достигла рекордных за всю историю масштабов в 28 млн км² . Эта площадь сравнима с территорией 3-х США. С начала первого десятилетия XXI века озоновая дыра над Антарктидой постепенно уменьшается.
Мнения учёных относительно причин разрушения озонового слоя и образования озоновых дыр расходятся. Большинство экологов полагает, что виной всему техногенный фактор. Однако есть и такие учёные, которые связывают снижение концентрации озона в озоновом слое с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.
Доказано, что озон в атмосфере способны разрушить как соединения азота и водорода (к примеру, аммиак и метан), так и соединения хлора (хлорфторуглероды — фреоны ). Фреоны применяются в холодильных установках, кондиционерах, растворителях, аэрозольных баллончиках/спреях и огнетушителях.
Последствием истончения озонового слоя является пагубное воздействие на здоровье человека спокойно проходящего через все слои атмосферы ультрафиолетового излучения. У людей ослабляется иммунная система, развиваются такие болезни как рак кожи и катаракта.
Вред озона
Если проблема озоновых дыр у всех на слуху, то о вреде приземного озона экологи сегодня информируют не столь активно. К сожалению, озон образуется не только в стратосфере — он рождается и в воздухе, которым мы дышим. За последние 100 лет концентрация озона в приземных слоях атмосферы выросла в 2,5-3 раза . С каждым десятилетием содержание этого газа в воздухе городских улиц увеличивается на 10% .
При нормальных условиях естественная концентрация озона в приземных слоях атмосферы составляет порядка 45-50 мкг/м 3 . Для человека такая доза озона в воздухе практически неощутима. По стандартам ВОЗ, предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в приземных слоях атмосферы не должна переваливать за черту в 100 мкг/м 3 . Однако на практике содержание этого газа в воздухе порой превышает 200 мкг/м 3 .
В частности, во время грозы концентрация озона в приземных слоях атмосферы увеличивается почти в 10 раз . Человек уже легко может определить наличие этого газа в воздухе по бодрящему запаху свежести.
Ещё более запредельные (1000 мкг/м 3) показатели содержания озона в воздухе наблюдаются иногда летом в жару. Под воздействием солнечных лучей окислы азота и несгоревшие углеводороды вступают в сложную реакцию, в результате которой кислород (O 2) преобразуется в озон (O 3). При этом в 1 м 3 образующейся густой дымки (фотохимического смога) содержится до 1 мг озона. От этого явления, в народе именуемого летним смогом, в 1950-м году в Лондоне погибло свыше 4000 человек.
Симптомы отравления озоном
В превышающих ПДК концентрациях озон превосходит по токсичности цианистую кислоту и угарный газ. Становясь ядовитым из-за своей насыщенности, этот газ оказывает крайне негативное влияние на здоровье человека:
- вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей;
- раздражает слизистую оболочку глаз;
- обостряет астматические и прочие заболевания лёгких;
- обостряет сердечные заболевания;
- усугубляет аллергические реакции;
- воздействуя на организм в течение нескольких часов, озон в повышенных концентрациях способен вызвать необратимый процесс старения органов дыхания;
- при запредельных концентрациях этот газ и вовсе может сжечь лёгкие, как какая-нибудь кислота.
Воздействие повышенного содержания озона в воздухе на организм человек может определить самостоятельно по характерной симптоматике. Если он ни с того ни с сего раскашлялся, расчихался, почувствовал жжение в груди и резь в глазах, его голос охрип — вполне возможно, что произошло отравление озоном.
Защита от озона
Если в жаркий летний день, прогуливаясь по городской улице с оживлённым автомобильным движением, Вы вдруг почувствовали головную боль, у Вас начало першить в горле, появился кашель, резь в глазах, чихание, постарайтесь поскорее зайти в какое-нибудь закрытое помещение. Внутри зданий с закрытыми окнами озона практически нет даже в часы интенсивного солнечного излучения.
В жаркий летний день при палящем солнце и отсутствии ветра по возможности лучше вообще не выходить на городскую улицу. Если же есть необходимость пройтись, то лучше сделать это утром. В начале дня концентрация озона в воздухе минимальна, к середине дня она постепенно возрастает, в 17 часов достигает максимальной отметки и спадает лишь после 22 .
Утренние и вечерние пробежки на время озоновой атаки лучше отложить, поскольку при физической нагрузке организм поглощает намного больше озона. Отправляться в плаванье по реке в этот период также не стоит: над водной поверхностью концентрация озона намного выше, чем над близлежащей сушей.
На глаз определить снижение содержания озона в воздухе можно по хвойным лесам: они окутываются голубой дымкой, когда озоновые атаки отступают.
Источники:
1) Д.А. Макунин. Озоновая атака // Планета здоровья // Экология и жизнь № 8, 2012, с. 92 — 93.
2) Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.
3) Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России.
4) Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.
Заметнее всего ПДК увеличен в Звенигороде
«Не бываю я нигде, не дышу озоном...», - пела когда-то Алла Пугачева. В 80-х, когда была написана эта песенка, концентрации озона в московском воздухе действительно, была безопасна и подышать озоном было все равно, что глотнуть свежего воздуха. Теперь эта песня с научной точки зрения неверна. Начиная середины 90-х в российском воздухе отмечаются такие концентрации О3, что не только дышать им, - простые прогулки во дворе в определенные периоды времени следует ограничивать. По сути мы уже 15 лет живем в измененной среде обитания, не понимая, что воздух в городе может быть свежим, но не может быть чистым. Страшную правду открыли «МК» специалисты кафедры «Процессы и аппараты химической технологии» МАМИ под руководством члена-корреспондента РАН, профессора Владимира Систера.
Сразу объясним читателям, что речь в данном случае пойдет не о том высотном озоне, который защищает нашу планету от вредного ультрафиолета в стратосфере, где он образуется от воздействия солнечного излучения на атмосферный кислород и является естественным «щитом» от космических лучей. Озон, воспетый Примадонной, - озон тропосферный, образующийся в приземном слое атмосферы в результате фотохимических реакций, в которые вступают на свету окислы азота, углеводородов, углерода, серы. Но главным их источником все же принято считать именно автомобили. Итак, вдыхая свежий воздух на подмосковной дачной веранде, нужно помнить, что пряный запах грозы не всегда полезен для здоровья. Он безопасен и порой приносит пользу (вспомним озонаторы в больничных палатах) лишь в малых концентрациях.
Предельно допустимыми в воздухе считаются 30 микрограмм озона на кубический метр (30 мг/м3), - поясняет заместитель заведующего кафедрой, доцент Андрей ЦЕДИЛИН. - Это давно установили в Роспотребнадзоре и Институте гигиены труда и профзаболеваний. Но у нас почти повсеместно этот уровень превышен. А ведь озон входит в первую группу высокотоксичных веществ, таких, как плутоний, ртуть, зоман, оксиды углерода, серы...
Иными словами озон гораздо вреднее, чем автомобильные выбросы? Почему тогда мы раньше не знали про эту опасность?
Мы об этом знали, просто изучать проблему стали сравнительно недавно. Сейчас повсеместно идет урбанизация, и за счет нее у нас постепенно меняется состав атмосферы. К примеру, в 50-е годы прошлого века у нас вообще не было понятия «экология»... Что касается уровня озона, у нас эти работы начались только в 90-е годы, когда специалисты стали регистрировать повышенный уровень этого газа. Без человеческого участия этого повышения не происходит, - к примеру, над морем (пожалуй, единственным местом на Земле, где озон остался в прежних количествах, он всегда регистрируется на уровне около 17 мкг/м3).
Озон - везде и в высоких концентрациях. По крайней мере в Москве мы в течение 7 лет регистрируем повышенные концентрации озона как в внутри помещений, так и на придомовых территориях. Но больше озона оказалось в Подмосковье, к примеру, в традиционно самом чистом Звенигороде ПДК оказался превышен в два (!) раза. Это странно. Казалось, что в Москве его должно быть больше. Но курьез объясняется просто - столица (мы проводили замеры в Южном Медведково, Раменках, Косино, Зеленограде) сильно запылена, а молекулы озона очень чувствительны к пыли и часть их просто разрушается.
- Действительно ли озон имеет «запах грозы»?
Так говорят. Но наши замеры показали, что после грозы, а точнее после сильного ливня уровень озона наоборот падает, потому что этот канцероген боится влажности.
-К чему приводят отравления озоном?
При наличие озона в концентрации 60, 80 мкг/м3 и больше озон начинает отравлять организм, выжигая ткани легких и бронхов, снижая наш иммунитет. После перехода уровня 30 мкг/м³ фиксируется большее звонков в службу «скорой помощи». После того, как пройден уровень 70 мкг/м³ дальнейшее возрастание средней концентрации озона повышает среднюю смертность на 0,4 %, средняя концентрация озона 100 мкг/м³ повышает смертность еще на 1–2 %, и далее.
- В какое время озона на улицах больше?
В весенне-летний период, потому что при повышенной температуре и более ярком солнце лучше идут фото-химические реакции.
- Что может спасти нас: маски, поливальные машины на улицах?
Прежде всего надо организовать полный мониторинг по городу и по мере увеличение уровня озона в том или ином районе оповещать людей. К примеру, в США (где нормы мягче, чем у нас: у них тревогу бьют, начиная от 70мкг/м3) давно создана такая система. Когда ПДК озона превышена, местное радио сообщает об этом, советуя гражданам того или иного округа не пользоваться автомобилем, не проводить лако-красочные работы, стараться находиться в помещениях. Такую систему надо вводить и у нас, другого способа защитить себя от этого канцерогена нет.
- Берёте эбонитовую палочку, трёте об...
Осень. Простуды и насморки, особенно у детей. Один в семье заболел - сопли обеспечены всем. Решил попытать счастья с уничтожением заразы в воздухе. Годных для дома способов не так и много. Озонирование IMHO привлекательнее остальных. Подобрал прибор для выработки озона дома или в офисе. Ориентирован на обычного пользователя. Умеет работать, когда никого дома нет.
Вот тут-то меня и накрыло… На секундочку, ПДК озона и хлора в воздухе одинаковые. А хлор - одно из первых боевых отравляющих веществ. Вот потравить себя и, тем более, детей совершенно не охота. А с другой стороны, тем же хлором водопроводную воду сто лет как обеззараживают. Да и запах что озона что хлорки почти каждому знаком. И как-то живы.
Так польза или отрава?! С нарастающим интересом три недели читал про бытовое применение и уровень опасности озона, дойдя до учебников, научных статей и ГОСТов. Совершил массу открытий, иногда не желая того.
И уж конечно, выжимку изысканий привожу ниже. Самое занудное прятал под спойлеры, но легкого чтения не обещаю. Кому не интересно - не обессудьте, можно не читать, можно промотать до доставки с расчленёнкой. Под катом много фото и еще больше текста.
Ранее на муське
По поводу озонирования было несколько обзоров. Но за последние 4-5 лет не обозревалось озонаторов для домохозяйки. В розетку воткнуть и вперёд. Ещё важнее, что уровень производства озона любыми подобными приборами не представляется мне совершенно безопасным . Что, конечно, было отмечено авторами обзоров - но тут лучше перебдеть.Чем полезно озонирование
нам легко :Преимущества озонирования
- Озон уничтожает все известные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибки, водоросли, их споры, цисты простейших и т. д.
- Не существует и не может возникнуть устойчивых к озону форм микробов.
- Остаточный озон стерилизует поверхность резервуара.
- Озон действует очень быстро - в течение секунд.
- Озон удаляет некоторые запахи и привкусы, которые некоторым людям кажутся неприятными.
- Озонирование не придаёт дополнительных вкусов и запахов.
- Озонирование не изменяет кислотность воды и не удаляет из неё необходимые человеку вещества.
- Остаточный озон быстро превращается в дикислород (O₂).
- Озон вырабатывается только рядом с местом применения, поскольку его хранение и транспортировка затруднены. Для выработки озона нужен свободный газообразный кислород.
- Озон уничтожает известные микроорганизмы в 300-3000 раз быстрее, чем любые другие дезинфекторы.
Совершенно не обязательное отступление про Идеальный Результат
IMHO одна из самых поразительных вещей на свете - Теория Решения Изобретательских Задач aka Альтшуллера. Центральной её частью является принцип Идеального Конечного Результата. Идеальная система – это такая система, которой нет, а функция которой выполняется. Конечно, на то результат и идеальный, чтобы быть недостижимым. Но он показывает направление куда стремиться.
Мой любимый пример из учебника - с ковшом расплавленного чугуна. Пока ковш едет от печи к литнику, шлак сверху застывает в корку. Ковш наклоняют, шлак сначала держится, потом ломается, расплавленный металл расплёскивается - жуть. Была поставлена задача сделать устройство, пробивающее корку. Но задачу решили по ТРИЗ. 
Около печи в ковш вливаем немного воды. Вода вскипает и формирует пену из шлака - лёгкую и с хорошей теплоизоляцией. У литника шлаковую пену металл пробивает, не замечая. Почти идеальный конечный результат - решение возникает из ничего, выполняет свою задачу и исчезает, не оставляя следов.
Вернёмся к нашим баранам. Пусть я хочу очистить воздух от запахов, уничтожить бактерии, вирусы пр. Можно распылить какую-н химию. Но это не идеально, сам же потом химию вдыхать буду. В идеальном случае сам воздух должен всю эту дрянь уничтожить. Да, так не бывает. Но можно чуть изменить воздух, чтобы он мог это сделать, позволить ему решить нашу задачу и снова стать как был. Вот именно это и делает озонатор воздуха - изменяет несколько миллиграмм кислорода воздуха так, что изменённый кислород разобрался со всякой дрянью. А потом сам собой превратился обратно в обычный кислород.
Под спойлером -
NB Вот насчёт ванной есть предупреждение. Прибор электрический, с высоким напряжением. При высокой влажности использовать не следует по избежании замыкания.
Что такое озон
В молекуле кислорода два атома кислорода O₂. Электрический разряд разбивает молекулу на атомы, из свободного атома и другой молекулы формируется новая молекула, из трёх атомов кислорода. Это озон O₃
В молекуле озона O₃ атомы держатся вместе гораздо слабее, чем в O₂. Один из атомов легко отделяется и присоединяется к чему-то ещё. Окисляет это что-то. Например, органика разрушается с образованием воды и углекислого газа. Поэтому озон так хорошо уничтожает любые микроорганизмы и вирусы, устраняет неприятные запахи. Оборотной стороной является то, что мы сами из органики.
Озон относительно стабилен в свободном от примесей воздухе, в лабораторных условиях время полураспада при температуре воздуха 20 С трое суток. Но скорость разложения сильно зависит от температуры воздуха, его влажности, количества и состава примесей. Согласно работе
В нормальных условиях период полураспада озона в помещении составляет от 7 до 10 мин и определяется в основном поверхностным расщеплением и воздухообменом.
Вред озона
Надо сказать, что абсолютно безвредных веществ не бывает, всё дело в количестве. Для отравления питьевой водой есть . Всего-то несколько литров надо всосать на спор для получения реальных шансов двинуть кони. Поэтому для каждого вещества есть предельно допустимые величины, ПДК.Озон, в отличие от воды - сильный яд. Поэтому
По параметрам острой токсичности озон относится к 1 классу опасности. Согласно ГОСТ 12.1.007-76 предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе рабочей зоны - 0,1 мг/м³, максимальная разовая ПДК озона в атмосферном воздухе - 0,16 мг/м³, средняя суточная ПДК озона в атмосферном воздухе - 0,03 мг/м³. При вдыхании высоких концентраций озона (9 мг/м³) и выше может появиться кашель, раздражение глаз, головная боль, головокружение и загрудинные боли. Возможно появление бронхоспазма и даже начальных стадий отека легких (при многочасовом воздействии высоких концентраций).К счастью, характерный запах озона органолептически начинает ощущаться уже при концентрациях 0,004-0,015 мг/м³, т.е. существенно ниже гигиенического норматива. Поэтому в аварийной ситуации персонал, работающий с озоном, может без вреда для здоровья отключить установку, включить вентиляцию и покинуть помещение до полного его проветривания.
Простыми словами, если вы только начали ощущать запах озона - это раз в 10 ниже предельно допустимой разовой концентрации. Это безопасно. Но если вы устроили себе воздух, в котором круглосуточно и чётко чувствуется запах озона - вы уже приближаетесь к границе безопасности. Может раза в три ниже границы, а может и уже поблизости. Притормозите-ка с озоном.
для желающих ещё глубже. Там циферки что будет при более высоких концентрациях.
Опасен ли обозреваемый прибор?
Наш герой на максимальном режиме производит 55 мг озона в час. Не многовато ли? Давайте считать. Прибор наш для постоянной работы, давайте возьмём среднесуточную ПДК в 0,03 мг/м³ и комнату 5х3х2=30 м³. При ПДК в этой комнате окажется 0.9 мг озона. Гм… Столько наш прибор произведёт меньше, чем за минуту. А на предельно допустимые пиковые 0,16 мг/м³ ему понадобится 5 мин с небольшим…То есть при неправильном использовании прибор ОПАСЕН . Другое дело, что отравиться озоном вам вряд ли удастся - сильный запах заранее предупредит об опасности. Хотя… За три недели гуглинга про озон меня просто завалили рекламой озонаторов. Оказывается в отечестве свободно продаются бытовые модели производительностью от 200 мг до 40 г/час (и промышленные до 100 г/час). Нетрудно посчитать, что прибор на 500 мг/час за этот час в нашей 30-кубовой комнате с походом накачает 9 мг/м³. Со всеми описанными выше последствиями, от кашля до бронхоспазма. А 40 г/ч не оставит после себя ничего живого…
Кстати, в мануале 3 пунктом приведено
«Запрещается использование прибора в помещениях, где находятся люди или домашние животные»
Мне кажется, что такой пункт должен быть красного цвета и под №1, а не 3. Но, видимо, маркетологам кажется, что тогда не купят.
Обсудил вопрос с представителем магазина и нашёл полное понимание, должны сделать акцент на безопасное использование.
Безопасное использование
Получается замкнутый круг. Если создать концентрацию, при которой бактерии дохнут, то и людям поплохеет. А если создать безопасную для людей - то бактериям начхать. Выход простой - озонировать только когда никого в помещении нет . Потом ждать пока озон распадётся. За 7-10 мин, как написано выше, концентрация упадёт вдвое, за 20 мин - вчетверо. За 2 часа - в тысячи раз. Причём если что-то пошло не так, запах озона сильно заблаговременно предупредит вас об этом.Именно на этот сценарий и рассчитан прибор. О чём чёрным по белому написано в инструкции. Которые редко кто читает, но в этом случае - читать обязательно. У прибора два режима, см картинку
Режим 2 - основной (как ни странно). 8 минут прибор генерирует озон, две минуты отдыхает. Потом повторяет цикл, но только 4 часа. Дальше 20 часов отдыхает.
Идея в том, чтобы настроить эти 4 часа на время, когда никого в квартире нет. Если после отключения прибора пойдёт 2 и более часов, то озона практически не останется. Я бы, впрочем, сказал, что не помешало бы программирование на выходные и праздники - но что есть, то есть. В принципе, можно включить через внешнее программируемое реле времени.
Режим 1 предназначен для обеззараживания, для удаления запаха новой мебели и пр. 25 минут работает, 5 мин ждёт. Далее по циклу. В инструкции рекомендовано перед включением в этот режим плотно закрыть помещение.
Интересно, что оба режима - с не отключаемыми паузами. Думаю, чтобы не создалось избыточной локальной концентрации, даже если дует в одно место. А может во избежание перегрева.
Итого, при правильном использовании вас в комнате нет . За это время почти весь выделяемый озон расходуется - окисляет те самые вирусы с бактериями и самопроизвольно разлагается. Очень важно, что даже при неправильном использовании вы всё почувствуете. Концентрация, при которой появляется отчётливый запах озона безопасна, она в разы ниже всех ПДК. Если будет опасность, вы сильно заранее почувствуете специфический запах. Так что моя паранойя удовлетворилась и решила, что пользы от удаления всякой вредной гадости будет больше. Вы со своей паранойей договаривайтесь сами. Тут как при сборе грибов - есть сомнения - из корзинки долой.
Почитал я и про сертификацию. Если вы соберётесь такие устройства продавать в отечественном магазине - придётся озаботиться. Судя по тому, что её проходят устройства с запредельным уровнем производства озона - у вас хорошие шансы на успех. А вот у нас-покупателей, понадеявшихся на такую сертификацию, шансы не очень…
Зануднее про сертификацию
Вот Сертификат на универсальный озонатор Имярек
Круто. Смотрим что именно за ГОСТы. Упс… Помех не создаёт, помех не боится. По поводу безопасности из-за основного назначения - синтез озона - ни слова.
Совместимость технических средств электромагнитная. Бытовые приборы, электрические инструменты и аналогичные устройства. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений
Совместимость технических средств электромагнитная. Бытовые приборы, электрические инструменты и аналогичные устройства. Устойчивость к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний
Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний
Совместимость технических средств электромагнитная. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения общего назначения. Технические средства с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе), подключаемые к электрической сети при несоблюдении определенных условий подключения. Нормы и методы испытаний
Вот ещё один сертификат
Кроме уже знакомых видим ГОСТ сильно ближе к делу
Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.65. Частные требования к приборам для очистки воздуха
Есть, правда, пара проблем. Во-первых, этот ГОСТ отменён. И сертификация на соответствие ему остаётся на совести ООО Сервис+ при наличии оной совести.
Во-вторых, и более важно, что в ГОСТ есть 32 статья следующего содержания.
Бюрократический русский труден для понимания. Насколько я понимаю, норму про озон как раз не применяют. Что и понятно - если описанный эксперимент произвести с любым генератором озона, измеритель зашкалит. Мы выше считали для помещения чуть большего объёма и помним, что ПДК за минуту для обозреваемого прибора с производительностью 55 мг/ч набежит. А сертификат ООО Сервис+ из Химок выдало на прибор с производительностью 400 мг/ч.
Та же песня про другие сертификаты. Либо туманные рассуждения, но документ не приводят. Либо соответствие чему угодно, но не по сути вопроса. Если интересно сути, смотрим к примеру. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы
Доставка
Отправлено 14 сентября 2017, получено 30 сентября. Полный трек.Упаковка
Снаружи серый пакет, в нём первый слой коммерческой упаковки, серый картон. В нём второй слой коммерческой упаковки, белый картон. Упаковка заполнена пенополиэтиленом, в котором выбрано ложе под устройство. То есть упаковка выдержит хоть игру в футбол. Чтобы повредить товар, нужно принимать экстраординарные меры - погружать в воду, забивать гвозди или пустить коробку под пресс.Фото упаковки
Комплектация
На сайте обещана- сам прибор с европейской вилкой - есть
- англоязычный мануал - есть
- мини ватный тампон 2 шт - есть
- адаптер на розетку в вашей стране - нет, так как не нужен.
Основные пункты
1. Используйте вентиляцию
2. Строго запрещено использование бензина, растворителей, разбавителей (Оно и понятно - озон - сильный окислитель, так и до пожара недалеко. В пункте по обслуживанию указано, что разрядник можно протирать спиртом. Но обязательно дождаться высыхания при включении)
3. Запрещено использовать прибор в помещении, где есть люди и/или домашние животные.
4. Запрещено увлажнять прибор во избежание поражения электрическим током
5. Запрещено использовать в горячем и влажном окружении, например в ванной или бане
6. Не допускать попадания легковоспламеняющихся материалов, например табака, внутрь прибора во избежание возгорания. (Тут я даже теряюсь - примерно как пальцами и яйцами в солонку не тыкать . Похоже, были прецеденты с курильщиками...)
7. Следите за детьми и инвалидами при использовании прибора
8. Запрещено использование совместно с фумигаторами для уничтожения насекомых. После использования фумигатора и перед озонированием следует полностью проветрить помещение (Если задуматься - очевидная предосторожность. Но не каждому придёт в голову потенциальная опасность)
Инструкция на английском
Спецификации
Как всегда с моими комментами под *Номинальное напряжение: ~220В 50Гц
Цвет: белый или серебро
Номинальная мощность: 2.75Вт
В режиме ожидания: 0.19Вт
Производительность вентилятора: 6.8м²/ч *в реальности, конечно, м³/ч - кубических, а не квадратных
Уровень шума: 35 дБ
Обслуживаемая площадь: < = 30м² (регулируется от 10 м² до 30 м²)
Размеры: 150 x 93 x 78 мм * высота х глубина от ручки до штыря вилки х ширина. У других продавцов на картинках стоит ширина 93 мм, это не правда.
Максимальное производство озона: 55 мг/ч
Нет на сайте, но приведено в мануале
Модель OLC30-A1
Масса нетто 220 г * 199 г
Рабочая температура от -10°C до 55°C
С шумом не наврали, действительно в полной тишине чуть-чуть, но слышно. Но с учётом допустимого применения - не проблема совершенно.
Внешний вид
Тот редкий случай, когда над китайским изделием поработали хорошие дизайнеры. IMHO выглядит превосходно и лаконично. Разве что селектор режима чуть портит дизайн.
Корпус сделан из приличного белого пластика (ABS?), но передняя панель, хоть и подобрана в тон, но оптически отличается, полупрозрачная что ли. Думаю, напечатано на обратной стороне передней панели. Профессионально сделанный логотип, напечатан металликом, ручка из выточена из алюминия (а не пластик с напылением), риска на ней фрезерованная, а не краской.
Две полосы сверху светятся в зависимости от режима - одна зелёным, другая синим.
На сайте значится «Brand: BESGEER (Original From German Tech)» - и в германское происхождение можно поверить. Правда, сайт besgeer.com, упомянутый в мануале, не активен. Посмотрел в who is, зарегистрирован на китайскую интернет-компанию. Так что немецкое там только впечатление - но впечатление создали вполне.
Впечатления
Включил на максимум на 2 режиме в 15 метровой комнате. Запах озона начал чувствоваться почти сразу. Закрыл дверь, оставил на час. По результату запах в комнате очень сильный. Выключил. Через час ещё немного пахло, через два уже не чувствовалось.Поставил слепой эксперимент на жене. Включил озонатор на 2 режим, позвал жену в комнату. Она сразу начала принюхиваться - что за запах. При этом пахло IMHO ещё очень слабо. То есть ненароком опасной концентрации не достичь.
К сожалению, качество дезинфекции проверить мне нечем. Но буду использовать в сочетании с проветриванием.
Могу отметить слабый, но заметный шум вентилятора. Так как прибор не должен работать в присутствии людей недостатком не считаю.
Повторюсь, с точки зрения внешнего исполнения прибор приятно удивил, дизайнер не даром ел хлеб. Явно целились на европейский рынок.
Внутренний мир
Вентилятор дует на разрядник. Высоковольтный трансформатор в прозрачном корпусе. Его выводы к разряднику идут слева и справа на приличном удалении друг от друга
На обратной стороне длинные пропилы вокруг высоковольтных выводов.
На креплении платы и на вилке завинчено по одному шурупчику из 4 предусмотренных конструкцией. Мелочь - а сэкономили. Припаяно к штырям вилки качественно. Не смытый флюс на плате заметен.
Маркировка микросхем и пр.
MOSFET: IRF530N/ P506D/ 31LG
64W2G9FE3/ NE555P
: CF6/ PC817/ SHARP
:CHN/ VIPer12A/ F68545
Термистор: NTC-509
Электролиты все на 105°C, напряжение 16, 25 и 400вольт
Кварц T 12.000
Купон для товара
Код: BGHome12% скидки
срок действия 2017-12-29
Итого
Любой способ обеззараживания воздуха может быть безопасен только при соблюдении процедуры и становится опасен при её серьёзном нарушении. При кварцевании тоже в комнате нельзя находиться. А хлорка - воняет. Так что если вы - грамотный взрослый дееспособный человек, осознающий рамки безопасного использования и с нормальным обонянием - IMHO прибор вы можете использовать. Если для вас «химия» - это завивка волос, наверное, лучше дуть на воду. Детям я бы доступ к озонатору категорически запретил.В быту может пригодиться для уничтожения вирусов и пр. заразы. Если вы переехали, сделали ремонт или по каким иным причинам в воздухе неприятный запах - очень может быть, что прибор способен помочь. Хотя, конечно, всегда стоит бороться с причиной, а не со следствием.
Сам я до обзора такой прибор купить бы побоялся. Потратив три недели на изучение - точно буду пользоваться. Очень возможно, куплю родственникам, как было с роботом пылесосом или медиаплеером к примеру.
PS Интересно, что на Амазоне устройство тоже нагуглилось. Правда, вдвое дороже без учёта доставки.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +124 Добавить в избранное Обзор понравился +108 +208
