Пыль и борьба с пылью

Содержание

Легкие человека и их защитные свойства

Пыльные и песчаные бури

Вулкан Кракатау, 26 августа 1883 год, вулкан выбросил в атмосферу на огромную высоту (до 35 километров) около 6,5 кубических километров мельчайшего пепла.

Это облако постепенно окутало весь земной шар, оно осело лишь спустя много месяцев. Вулканическая пыль, долго сохраняющаяся в атмосфере во взвешенном состоянии, вызывает много удивительных явлений.

Так, облака пыли, выброшенные 6 июна 1912 года на высоту до 50 километров вулканом Катман (Аляска), уже 17 июня появились над Петербургом и затем сгустилась настолько, что поглощали до 70% всего солнечного тепла.

Между прочим, и необыкновенно светлые петербургские белые ночи, о которых писал Пушкин в «Медном всаднике», были вызваны атмосферной пылью, выброшенной вулканом в Сицилии.

Но все это чрезвычайные причины. А обычно, в нормальных условиях: сколько пыли находится над Землей? Откуда она берется? Каково ее значение в природе и жизни человека? И вообще — что такое пыль?

Что такое пыль.

Атмосферная пыль — это мельчайшие частички различных солей, минералов, горных пород, угля, почвы и других различных смесей, химических соединений минерального и органического характера.

Это остатки растительных и животных организмов, поднимаемых в атмосферу ветром, вихрями и восходящими потоками воздуха. Проделайте такой наглядный и простой опыт.

Подожгите снизу толстую черную нитку и образовавшейся золе дайте свободно падать. Белая зольная нить оседает красиво и довольно быстро.

Но стоит поместить на ее пути горящую спичку (даже на достаточно большом расстоянии), как падающая нить будет подхвачена восходящим от спички потоком теплого воздуха и быстро взовьется вверх к потолку.

Так же переносится, не признавая границ, и поднятая ветром пыль, причем переносится на очень большие расстояния и с большой скоростью.

В приземных слоях воздуха содержится такое количество пыли, что можно говорить о настоящей «пылевой атмосфере».

Например, в каждом кубическом сантиметре воздуха (даже после дождя!) содержится около ста тысяч частиц размером от 0,0001 до 0,1 миллиметра. В содержании наземной пыли наблюдается определенная суточная и годовая периодичность: суточные максимумы приходятся на 14 — 15 часов, а годичные на летние месяцы.

Если вы думаете, что спрячетесь от пыли где-нибудь на взморье, то ошибаетесь: определяя чистоту воздуха над поверхностью морей и океанов, ученые обнаружили, что даже в центральной части Атлантики, в каждом кубическом сантиметре воздуха насчитывается по нескольку тысяч пылинок.

Их источником, оказывался, служит вода. Ее мельчайшие капельки, поднятые ветром, быстро испаряются, и находившиеся в них соли натрия, магния, кальция остаются в атмосфере в виде микроскопических кристалликов и уносятся воздушными течениями.

Ученые считают, что именно этой солевой пылью объясняется благотворное влияние морского воздуха на организм человека.

Ученые, как известно, любят все классифицировать. Они отнесли пыль, о которой мы сейчас рассказывали, к виду «пыль наземная».

Но на сушу и водную поверхность попадает пыль и другого рода, это пыль, состоящая из силикатных и металлических (железо, кобальт, медь) шариков диаметром от 50 до 100 микронов.

Это — космическая пыль, непрерывно поступающая из межпланетного пространства в земную атмосферу. Более того, с помощью ракет на высоте 75 – 160 километров был обнаружен особый пояс, состоящий из космической пыли.

Космическая пыль.

Космическая пыль оседает на землю в количестве (данные разноречивы) от 20 тысяч до 12 миллионов тонн в год и накапливается на дне океанов со скоростью около 4 сантиметров за миллион лет.

Наконец, существует еще «живая пыль»: бактерии, споры, грибки. В центральных районах городов их число достигает нескольких десятков тысяч в одном кубическом метре воздуха.

Но живая пыль находится и в высоких слоях атмосферы: даже на высоте 15 — 20 километров, при температуре минус 55℃, в воздухе обитают бактерии — правда, в незначительном количестве, около пяти штук на кубический метр.

Любопытно, что поскольку в воздухе содержатся и дрожжевые грибки, то в атмосфере всегда (хотя и в небольшом количестве) присутствуют пары спирта.

Пыль составляет неотъемлемую часть атмосферы. Она уменьшает количество солнечных лучей, доходящих до поверхности Земли. Нагреваясь лучами, пыль нагревает и саму атмосферу; поглощая излучение, она одновременно сохраняет и тепло земной поверхности.

Атмосферная пыль, изменяя спектральный состав доходящих до Земли лучей, вызывает ряд оптических явлений; частицы, составляющие пыль, служат ядрами конденсации, и поэтому от них зависит образование облаков и выпадение осадков.

Но пыль играет огромную роль и в жизни человека. Исследования атмосферы крупных городов показали, что над ними всегда висит постоянная пылевая шапка, высота которой достигает 500 метров и более.

Если сельский житель вдыхает приблизительно 40 миллионов пылинок в минуту, то горожанин за это же время загружает в свои легкие до миллиарда пылинок!

Городская пыль.

Причем городская (промышленная) пыль часто содержит мышьяк, свинец, марганец, селен и другие элементы, которые могут вызывать хронические отравления. Пылинки с острыми режущими гранями (стеклянная кварцевая пыль) вызывают развитие хронических воспалительных процессов в верхних и средних дыхательных путях.

Не приходится поэтому удивляться показаниям статистики, согласно которым смертность среди живущих в нижних этажах зданий больше, чем среди жителей верхних этажей.

О количествах промышленной пыли можно судить по таким примерам: на каждый город Рура, промышленного центра Германии, ежегодно падает 24 000 тонн пыли!

Если бы осаждалась вся грязь, содержащаяся в воздухе над Нью-Йорком, то на город выпадало бы ежемесячно более 25 тонн сажи на квадратный километр.

Легкие человека и их защитные свойства.

Легкие человека постоянно подвергаются опасности из-за пыли, которой мы дышим. К счастью, у легких есть еще одна функция — у них есть защитные механизмы, которые защищают их, удаляя частицы пыли из дыхательной системы.

Даже если легкие могут очиститься сами, чрезмерное вдыхание пыли может привести к заболеванию.

Легкие защищены рядом защитных механизмов в различных областях дыхательных путей.

Когда человек вдыхает, взвешенные в воздухе частицы попадают в нос, но не все из них достигают легких. Нос — эффективный фильтр. В нем задерживаются самые крупные частицы, пока они не будут удалены механически путем высморкавания или чихания.

Некоторым из более мелких частиц удается пройти через нос, чтобы достичь дыхательного горла и разделяющих воздуховодов, ведущих в легкие

Эти трубки называются бронхами и бронхиолами. Все эти дыхательные пути выстланы клетками. Вырабатываемая ими слизь улавливает большинство частиц пыли.

Крошечные волоски, называемые ресничками, покрывающие стенки воздушных трубок, перемещают слизь вверх и наружу в глотку, где она либо кашляет, либо выплевывает ее, либо проглатывает.

Воздух достигает крошечных воздушных мешочков (альвеол) во внутренней части легких с любыми частицами пыли, которые избегают защиты в носу и дыхательных путях. Воздушные мешочки очень важны, потому что через них организм получает кислород и выделяет углекислый газ.

Пыль, которая достигает мешочков и нижней части дыхательных путей, где нет ресничек, атакуется специальными клетками, называемыми макрофагами. Они чрезвычайно важны для защиты легких, так как поддерживают чистоту воздушных мешков.

Макрофаги практически проглатывают частицы. Затем макрофаги достигают той части дыхательных путей, которая покрыта ресничками. Волнообразные движения ресничек перемещают макрофаги, содержащие пыль, в глотку, где они выплевываются или проглатываются.

Помимо макрофагов, в легких есть еще одна система удаления пыли. Легкие могут реагировать на присутствие микробов, вырабатывая определенные белки. Эти белки прикрепляются к частицам, чтобы нейтрализовать их.

Как защитить легкие от пыли?

Чтобы избежать респираторных или других проблем, вызванных воздействием пыли, необходимо обеспечить контроль. Согласно иерархии контроля, в первую очередь следует учитывать, что опасные вещества заменяются неопасными веществами.

Если замена невозможна, следует ввести другие методы инженерного контроля. Вот несколько примеров:

использование влажных процессов
ограждение пылеулавливающих процессов под отрицательным давлением воздуха (небольшой вакуум по сравнению с давлением воздуха вне шкафа)
выпуск воздуха, содержащего пыль, через систему сбора перед выбросом в атмосферу
использование пылесосов вместо метел
хорошее ведение хозяйства
эффективное хранение и транспортировка
контролируемое удаление опасных отходов

Использование средств индивидуальной защиты может быть жизненно важным, но, тем не менее, должно быть последней мерой защиты. Средства индивидуальной защиты не должны заменять надлежащий контроль пыли и должны использоваться только там, где методы контроля пыли еще не эффективны или недостаточны.

Пыльные и песчаные бури.

Всемирная метеорологическая организация активизирует деятельность по улучшению прогнозов и раннему предупреждению о песчаных и пыльных бурях, которые оказывают все большее влияние на окружающую среду, здоровье человека и экономику в засушливых и полузасушливых регионах, таких как Северная Африка, Аравийский регион. Полуостров, Средняя Азия и Китай.

Песчаные и пыльные бури возникают, когда очень горячий воздух над пустыней вызывает нестабильность нижних слоев атмосферы, что приводит к сильным ветрам, которые поднимают огромное количество рыхлого песка и переносят его на сотни, а иногда и тысячи километров. Деградация земель, опустынивание и изменение климата усугубляют проблему.

Они связаны с проблемами со здоровьем, такими как респираторные заболевания и менингит, регулярно вызывают закрытие аэропортов и отмену рейсов, а также опасные дорожные условия. Они подрывают ключевые социально-экономические секторы, такие как сельское хозяйство и школьное образование.