Влияние химических факторов загрязнения воздуха на фермент слюны амилазу

Влияние химических факторов загрязнения воздуха на фермент слюны амилазу

Загрязнение окружающего воздуха г. Саяногорска и влияние его на здоровье человека

Основные источники загрязнение атмосферы города Саяногорска

Оценка воздействия загрязнения атмосферы на здоровье человека

Влияние химических факторов загрязнения воздуха на фермент слюны амилазу

Ферменты и взаимодействие организма со средой

Амилаза слюны как индикатор реакции организма на воздействие химических факторов:

Кислотные дожди. Влияния концентрации ионов водорода на активность амилазы.

Токсичность ионов металлов. Изучение воздействия ионов металлов на активность амилазы.

Белки как противоядие для ионов тяжёлых металлов

Формальдегид – компонент смога. Его взаимодействие с белками. Изучение воздействия формальдегида на активность амилазы.

Способы защиты человека от воздействия химических факторов

Природоохранная деятельность Саяногорского алюминиевого завода

Загрязнение окружающего воздуха г. Саяногорска и влияние его на здоровье человека

Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию, и что сажа ложилась чёрным покровом на потолке и стенах жилища.

С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сей час грозит стать глобальной опасностью для человечества. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение атмосферы.

Быстрое развитие промышленности, энергетики, транспорта, животноводства, выращивание риса, добыча газа приводят к выбросу в атмосферу газов, аэрозолей и пыли. По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. тонн оксидов углерода, 190 млн. тонн хлорфторуглеродов, до 170 млн. т. в год сернистого ангидрида, органические соединения свинца, углеводороды. Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. 25% выбросов в крупных городах приходится на пыль, в мире выбросы пыли составляют 175 млн. тонн. Большую опасность таит загрязнение тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.

В 1998 году 50 млн. россиян из 174 млн. дышали воздухом с различными примесями, концентрации которых превышали предельно допустимые параметры. (ПДК). По оценкам Всемирной организации здравоохранения 70% жителей Земли дышали воздухом, который вреден для здоровья из-за высокого уровня смога.

Как мы видим, неуклонный рост поступления токсичных веществ в окружающую среду отражается на ухудшении здоровья человека. Поэтому эта проблема не могла не заинтересовать нас, на нас в будущем лежит ответственность за сохранность экологически чистой окружающей среды и здоровое будущее поколение.

Основные источники загрязнение атмосферы города Саяногорска

Мы живём в промышленном центре Хакасии – городе Саяногорске.

Основными источниками загрязнения в городе Саяногорске являются отопительные котельные, автотранспорт, почвенная пыль, промышленные предприятия ОАО « Саяногорский Алюминиевый Завод», ОАО «Саянская фольга», ООО «Теплоресурс».

Основными загрязняющими веществами атмосферный воздух являются: взвешенные вещества, сажа, оксиды углерода и азота, формальдегид, фтор и его соединения. Плотность выбросов на душу населения составляет около 80 кг. Наибольшее влияние на загрязнение воздуха оказывает ОАО «Саяногорский Алюминиевый Завод». Из анализов выбросов загрязняющих веществ приведенных в сопоставимому виду (ПДК=1) по санитарно-гигиеническим нормативам, следует, что основной вред окружающей среде и здоровью населения наносят выбросы: возгонов каменноугольного пека с содержанием бенз (а) пирена от 0,1-0,15%, составляющие 37,5% эквивалентной массы загрязняющих веществ; ангидрида сернистого-29,2% и оксида алюминия-17,7%. Источником выделения возгонов каменноугольного пека является цех обожённых анодов.

Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуху проводятся Хакасским республиканским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на 6 стационарных постах, в том числе на одном в г. Саяногорске. Мониторинг атмосферного воздуха в районе размещения предприятия проводится санитарно-промышленной лабораторией ОАО «САЗ», аккредитованной в Системе аккредитации аналитических лабораторий. Наблюдения за атмосферным воздухом на ОАО «САЗ» проводятся в соответствии с программой производственного контроля за соблюдением санитарных норм.

Контроль состояния атмосферы осуществляется постоянно (240 дней/год) подфакельно-маршрутными наблюдениями на расстоянии 1. 5,3 и 6 км, а также ежедневно на посту №1 пос. Новомихайловка. Наблюдения ведутся за загрязнением атмосферы фтористыми соединениями, сернистым ангидридом оксидами азота, при этом учитываются скорость и направление ветра.

Динамика загрязнения атмосферы г. Саяногорска за 1998-2003 гг. по данным Хакасского ЦГМО:

Взвешенные вещества – отмечается рост загрязнения атмосферы с 0,2 ПДК до 0,45 ПДК;

Диоксид серы – отмечается рост с 0,1 ПДК до 0,2 ПДК

Диоксид азота - отмечается рост с 0,35 ПДК до 0,48 ПДК

Бенз(а)пирен – отмечается значительный рост загрязнения атмосферы порядка в 10 раз.

Уровень загрязнения остаётся значительно ниже санитарных норм. Проб с превышением ПДК с твёрдыми фторидами не отмечалось. Динамика выбросов фтористого водорода не изменилась и находится на уровне 0,6 ПДК. Число проб с превышением ПДК фтористым водородом находится в пределах 1,4-2,9% от годового числа наблюдений, за исключением 6,2% в 1996 году.

Значительный вклад в загрязнение воздуха вносит автотранспорт, его доля в общей массе выбросов составляет 51%

Оценка воздействия загрязнения атмосферы на здоровье человека

Окружающий нас мир и наш организм – это единое целое, и все выбросы и загрязнения, поступающие в атмосферу, - это урон нашему здоровью. Здоровье – это капитал, данный нам природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живём и которые создаём.

По оценке специалистов Всемирной организации здравоохранения, здоровье и продолжительность жизни на 50-55% зависят от образа жизни человека, а на 20% - от наследственных факторов, 20-25% от факторов окружающей среды.

Удельный вес различных факторов, влияющих на здоровье человека

Наиболее зависимые связи с факторами загрязнения атмосферного воздуха имеют болезни органов дыхания, особенно острые респираторные инфекции, бронхит, пневмония, бронхиальная астма. Алюминиевое производство относится к категории производств повышенной опасности для здоровья населения. Наиболее часто возникают экологически зависимые заболевания: болезни костно-мышечной системы, кожи, крови, органов дыхания, бронхиальная астма. При попадании в организм многие компоненты сырья вызывают тошноту, ухудшают состав крови, действуют на центральную нервную систему и желудочно-кишечный тракт, негативно влияют на белковые вещества в организме.

Как известно, организм детей, в связи с происходящими в нём процессами роста и развития, более чувствителен к действию различных неблагоприятных факторов среды, чем взрослый, поэтому детская заболеваемость требует сильного внимания.

Общая заболеваемость детского населения по Республике Хакасия и в разрезе территорий (на 100000 населения)

Территория 1993 г. 1994 г. 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г. 1999 г.

Россия 138422. 2 138674. 7 150500. 0 147107. 0 156544. 1 161298. 3 -

Хакасия 119867. 7 130547. 0 142211. 2 146996. 4 142732. 3 150443. 5 162489. 4

г. Абакан 123808. 8 128376. 7 159307. 4 185008. 7 175296. 9 173451. 7 175798. 8

г. Черногорск 142995. 0 146609. 0 154568. 0 148188. 6 130173. 0 132445. 8 141631. 0

г. Саяногорск 167881. 1 203017. 8 197453. 1 218570. 7 224245. 9 240682. 3 260341. 7

Эти данные демонстрируют увеличение общей заболеваемости детского населения в г. Саяногорске, в течение 1993-1999 гг.

В городе Саяногорске общая заболеваемость детского населения от 0 до 17 лет, с 2000 по 2003 годы, уменьшилась на 5,4 % и составила 265091,1 на 100 тысяч населения. В структуре детской заболеваемости отмечается рост в следующих классах: болезни системы кровообращения - в 1,8 раза, болезни уха и сосцевидного отростка - на 21%, врожденные аномалии - 19,5%, болезни костно-мышечной системы - на 12,8 %. Снижение заболеваемости наблюдается в классах: инфекционные и паразитарные болезни - на 27,5%, болезни нервной системы и органов чувств - на 59,1 %, болезни крови и кроветворных органов - на 27,5 %, травмы и отравления - на 12,3 %. По остальным классам отмечается снижение заболеваемости от 5,4 до 3,7%.

В 2000 году уровни впервые выявленных новообразований в г. Саяногорске по сравнению с Республикой Хакасия были у детей ниже на 14,5%, у взрослого населения выше на 6,5%.

В структуре злокачественных новообразований в г. Саяногорске, по сравнению с Республикой Хакасия, меньше доли заболеваний органов дыхания, кожи, органов пищеварения.

В 2000 г. уровни впервые выявленных болезней органов дыхания у детей г. Саяногорска были больше на 2,0%, , чем в республике Хакасия.

Впервые выявленная заболеваемость болезнями кожи и подкожной клетчатки у детей и взрослого населения г. Саяногорска, Алтайского и Бейского районов ниже, чем в республике Хакасия и в России,

В 2000 г. первичная заболеваемость болезнями костно-мышечной системы у детей г. Саяногорска была на 49% больше, чем в Алтайском и Бейском районах, и значительно ниже, чем в Абакане.

Влияние химических факторов загрязнения воздуха на фермент слюны амилазу

Ферменты и взаимодействие организма со средой

Взаимодействие живого организма со средой мы изучили через один из важных его компонентов — фермент. Система фермент — фактор среды достаточно информативна. С одной стороны, ферменты имеют белковую природу, с другой — они проявляют каталитические свойства, т. е. определяют скорость биохимических реакций. Если протекание реакции поддается наблюдению, то фермент становится удобным индикатором для изучения воздействий различных факторов среды на белковые структуры организма.

В ответ на воздействие химических факторов включаются различные механизмы, например, происходит инактивация ферментов. На биохимическом уровне химический загрязнитель, кроме белковых структур, может взаимодействовать с нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами. Кроме того, в различных организмах существуют специальные системы противодействия разрушающим факторам (буферные системы против кислотных компонентов, соединения против ионов металлов и т. д. ).

Многочисленные литературные данные указывают на то, что снижение ферментативной активности представляет собой неотъемлемую часть в комплексе ответных реакций организмов на воздействие химических загрязнителей различной природы. Оно обусловлено в определенной степени непосредственным взаимодействием ферментов с химическим соединением. Изменения активности фермента рассматривать как проявление возможной (во многих случаях наиболее вероятной) реакции организма на появление химического фактора.

Амилаза слюны как индикатор реакции организма на воздействие химических факторов

Для постановки эксперимента мы взяли фермент слюны амилазу. Амилаза слюны является катализатором при расщеплении крахмала. Разрушение молекул крахмала происходит с образованием сначала крупных осколков-декстринов, затем по пути дальнейшего их дробления с образованием конечного продукта — дисахарида мальтозы. Таким образом, уменьшение количества крахмала является признаком протекания ферментативной реакции. В свою очередь, его можно легко определить с помощью качественной реакции на крахмал, проводимой с использованием йода.

Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов (амилопектин, амилоза), построенных из остатков а-глюкозы. На долю амилопектина приходится 80-90% смеси. Он состоит из крупных разветвленных молекул. Второй компонент — амилоза — имеет спиралеобразную структуру. Витки спирали могут заключать в своем внутреннем пространстве молекулы, соответствующие их размерам, с образованием комплексов, называемых соединениями включения. Комплекс амилозы с йодом имеет синий цвет, что используется в аналитических целях для открытия крахмала. Декстрины, значительно отличающиеся по молекулярной массе от исходных компонентов крахмала, дают красно-бурое окрашивание с йодом, низкомолекулярные продукты гидролиза крахмала, в том числе мальтоза, окрашивания не дают.

Качественная реакция на крахмал с йодом используется в нашей работе для изучения воздействия химических факторов на амилазу.

Характер окрашивания реакционной смеси (крахмал + амилаза + химический фактор) после добавления йода позволяет сделать вывод об активности фермента в присутствии изучаемого фактора. Если окраска отсутствует, то крахмал подвергся расщеплению, амилаза активна; красно-бурая окраска — произошло частичное расщепление крахмала, активность амилазы снижена; синяя окраска — крахмал не подвергся гидролизу, амилаза не активна. Для исследования мы возьмем три химических фактора: воздействие кислотных дождей(ионы водорода), тяжёлые металлы, формальдегид.

Подготовка к эксперименту по изучению системы фермент-фактор. Во всех опытах с использованием амилазы будут применяться три основных раствора, которые далее мы будем просто называть как раствор крахмала, раствор йода и раствор амилазы, не повторяя их характеристик.

Раствор крахмала. Половину чайной ложки пищевого крахмала взбалтывают в небольшом количестве холодной воды и добавляют его в 200 мл воды, доведенной до кипения, хорошо размешивают и охлаждают.

Раствор йода. Аптечный 5%-ный спиртовой раствор йода (йодная настойка) разбавляют водой в 20 раз дистиллированной водой, он приобретает цвет некрепкого чая.

С полученными растворами необходимо провести качественную реакцию: разводим полученный раствор крахмала водой в соотношении 1:2 (это разведение реакционной смеси, в которой он будет использован), добавляем две капли раствора йода. Образуется прозрачный синий раствор. Если интенсивность окраски слишком велика и полученный раствор непрозрачен, необходимо дополнительно разбавить исходный раствор крахмала. Такая проверка нужна для того, чтобы концентрация крахмала в реакционной смеси с ферментом не была слишком высока. В этом случае эффект воздействия фактора на фермент будет проявляться за короткое время (20 мин).

Раствор амилазы. Необходимо ополоснуть рот 2-3 раза водой для удаления остатков пищи, набрать в него 10 мл воды, подержать полминуты и собрать полученный раствор в пробирку, доведя до объема 10 мл. Можно действовать по-другому: собрать концентрированную слюну (0,5—1 мл) в пробирку и разбавить водой до 10 мл. Аккуратно перемешать раствор фермента, не вспенивая (вспенивание может привести к инактивации фермента), чуть наклонив пробирку и поворачивая вокруг ее оси.

Изучение воздействия химического фактора на активность амилазы в большинстве опытов проводим по схеме: берём две пробирки, наносим на них на равном расстоянии три метки. В пробирку 1 (контрольную) последовательно наливаем до первой метки раствор амилазы, до второй — воду, до третьей — раствор крахмала. В пробирку 2 (опытную) наливаем до первой метки раствор амилазы, до второй — раствор химического соединения (фактора), воздействие которого изучаем, до третьей — раствор крахмала. Содержимое пробирок аккуратно перемешиваем. Пробирки оставляют в штативе на 20 мин при комнатной температуре. По истечении времени в обе пробирки добавляем по две капли раствора йода, растворы перемешиваем, наблюдаем развитие окрашивания. Обозначим эту последовательность операций схемой А и будем применять это обозначение, не повторяя описание.

Изучение влияния концентрации ионов водорода на активность амилазы

Опыт 1. Изучение влияния концентрации ионов водорода на активность амилазы

Реактивы и оборудование: растворы амилазы, крахмала и йода, 0,001 М растворы хлороводорода и гидроксида натрия; три пробирки.

В контрольную и две опытные пробирки наливают растворы по схеме А. В первую опытную пробирку наливают раствор кислоты (химический фактор), а во вторую — раствор щелочи. Через 20 мин раствор во второй пробирке нейтрализуют, перенося в него стеклянной палочкой небольшие порции концентрированной кислоты, чтобы исключить взаимодействие йода со щелочью. Затем добавляют йод в соответствии со схемой А.

В контрольной пробирке активность амилазы максимальна, а в опытных пробирках активность фермента не проявляется. Диапазон значений рН, при которых активность фермента амилазы слюны человека максимальна, составляет 6,8-7,0.

Зависимость ферментативной активности амилазы от рН представляет собой колоколообразную кривую, иллюстрирующую закон оптимума. Полученные в первом опыте результаты соответствуют зоне оптимума (контрольная пробирка) и экстремальным зонам (опытная пробирка) состояния организма.

Зависимость ферментативной активности амилазы от рН

Активность амилазы

0,001М HCl0,001 M NaOHpH раствора

Изменение концентрации ионов водорода в окружающей среде может происходить вследствие кислотных дождей. Явление повышения кислотности биосферы губительно, прежде всего, для тех организмов, внутренняя среда которых изменяется в соответствии с изменениями состава внешней среды (это микроорганизмы, растения, многие гидробионты). Существует два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы. Находящийся в атмосфере хлор при соединении с металлами образует хлороводород, хорошо растворимый в воде с образованием аэрозолей соляной кислоты. Очень опасны выбросы фтороводорода (производство алюминия, стекольное производство), который хорошо растворяется в воде, что приводит к появлению в атмосфере аэрозолей плавиковой кислоты. При вдыхании кислотных частиц с пылью, содержащей тяжёлые металлы, возможно появление раковых опухолей. Когда люди вдыхают туман, содержащий капельки кислоты, это вызывает у них аллергию и бронхит.

Уникальный по своему строению (заряд сосредоточен в точечном объеме), ион водорода обладает несравнимой с другими катионами способностью взаимодействовать с центрами повышенной электронной плотности и оказывать сильное воздействие на биомолекулы. Белки и ферменты проявляют биологическую активность при определенной пространственной структуре, в формировании которой участвуют различные типы взаимодействий, в том числе ионные взаимодействия и водородные связи между различными компонентами полипептидной цепи.

Изменение концентрации ионов водорода в среде приводит к разрушению водородных связей и изменению зарядов боковых радикалов аминокислот. Например, при увеличении концентрации Н+ может происходить: нейтрализация отрицательного заряда на белке белок—СОО - + Н+ — белок—СООН, образование положительного заряда белок—NH2 + Н+ — белок—NH3+, а при уменьшении концентрации Н+: возникновение отрицательного заряда белок—СООН - белок—СОО - + Н+ исчезновение положительного заряда белок—NH3+ - белок—NH2 + Н+.

Эти процессы изменяют характер взаимодействия между участками полипептидной цепи, приводят к разворачиванию молекулы и потере ею биологической активности. При этом в ферментах происходят изменения в структуре активного центра, т. е. нарушается необходимая для катализа комплементарность к структуре субстрата и потеря ферментативной активности.

Токсичность ионов металлов

Токсическое действие ионов металлов на живые организмы связано с протеканием следующих процессов: вытеснением токсичным ионом необходимого металла из биокомплекса; связыванием с макромолекулами и нарушением их биологической функции; сшиванием биомолекул в агрегаты, вредные для организма; разрушением биологически активных межмолекулярных структур (например, разрушение четвертичной структуры ферментов и других белков); нарушением в спаривании нуклеотидных оснований — и с ошибками в белковом синтезе. Оценить вклад каждого из этих компонентов в механизм токсичности трудно, однако можно утверждать, что его основу составляет взаимодействие ионов металлов с белками, что мы и можем наблюдать в эксперименте.

Опыт 2. Изучение воздействия ионов металлов на активность амилазы

Реактивы и оборудование: 0,5-1 %-ные растворы солей, содержащие катионы металлов р - и d-элементов (мы использовали соли железа (FeCl2, FeCl3), меди (CuSO4), цинка (ZnCl2), никеля (NiCl2), марганца (МпС12), алюминия (A12(SO4)3), серебра (AgNO3), хрома (CrCl3, олова (SnCl2), свинца Pb(NO3)2, растворы крахмала, йода, амилазы; две пробирки.

Опыт проводим по схеме А, при этом в качестве химического фактора берём любой из предложенных растворов солей.

Результат опыта, полученный после добавления в каждую пробирку йода, показывает, что в присутствии иона металла активность амилазы отсутствует (раствор синий), что и является подтверждением токсического действия ионов металлов на организм. Чем выше концентрация ионов тяжёлых металлов, тем интенсивнее окраска раствора после внесения йода.

Например, опыт с ионом меди объясняет смысл использования медного купороса в сельском хозяйстве, на садовом участке при опрыскивании растений, а также в качестве антисептического средства в медицине. Инактивация ферментов, вызываемая им, приводит к гибели микроорганизмов, многих возбудителей заболеваний растений, но по той же причине медный купорос токсичен для человека, поэтому необходимо соблюдать осторожность при работе с ним.

Опыт с солью алюминия объясняет, почему не рекомендуется держать кислые пищевые продукты в алюминиевой посуде и в чем заключается опасность мобилизации ионов алюминия в почвах под действием кислотных дождей.

Железо воспринимается часто исключительно как полезный элемент, мы не раз слышали о дыхательной функции гемоглобина, в состав которого оно входит. Но немногие из нас знают, что все железосодержащие молекулы организма являются комплексами соединениями с белковыми лигандами, а свободные ионы железа так же токсичны, так и многие другие ионы металлов. Это доказывает опыт с солями железа. Нам понятно, например, почему опасно пить "ржавую" воду.

Опыт с нитратом серебра объясняет его применение в медицине в качестве бактерицидного препарата (ляпис).

Так при вдыхании в течение 8 часов паров бензина возникают головные боли, кашель, неприятное ощущение в горле. В организм через органы дыхания поступает примерно 50% соединений свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникает заболевание дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мг/м, что превышает естественный фон в 10 000 раз. Противоядием для ионов тяжёлых металлов является молоко. Это легко подтверждается опытом. Молоко сохраняет активность амилазы.

Опыт 3 Белки как противоядие для ионов тяжёлых металлов

Реактивы и оборудование: 0,5-1% раствор соли свинца, молоко, раствор крахмала, амилазы и йода; две пробирки.

Растворы наливаем в равных объёмах в следующей последовательности: в контрольную пробирку- раствор амилазы, воду, растворы соли свинца и крахмала; в опытную пробирку – раствор амилазы, молоко, раствор соли свинца и крахмал. Содержимое пробирок аккуратно перемешиваем, через 20 минут добавляем в обе пробирки по две капли раствора йода. В обеих пробирках находились ионы свинца, инактивирующие амилазу, однако в присутствии молока активность амилазы сохранилась, о чём свидетельствует отсутствие синего окрашивания раствора при добавлении йода.

Формальдегид – компонент фотохимического смога, его взаимодействие с белками

В процессе формирования фотохимического смога образуется много агрессивных органических соединений, в том числе формальдегид, который также может образовываться при неполном окислении бензина и накапливаться в воздухе городов как токсический компонент выхлопных газов. Контакт формальдегида со слизистой оболочкой глаз приводит к ухудшению зрения, его вдыхание вызывает раздражение и поражение дыхательных путей. Длительное воздействие формальдегида на организм становится причиной серьезных нарушений функций нервной системы. В основе этих явлений — взаимодействие формальдегида с белками. Формальдегид способен химически модифицировать белок и нарушать его пространственную структуру. Белок становится «мертвым».

Аналогично формальдегид влияет и на микроорганизмы, вызывая их гибель. Вот почему это вещество используют при консервации биологических препаратов, обеззараживании медицинских инструментов, помещений, консервировании кормовых смесей, протравливании семян при хранении, в процессе копчения пищевых продуктов и т. д. Итак, можно сделать вывод: применение формальдегида таит в себе как пользу, так и вред.

Опыт . Изучение воздействия формальдегида на активность амилазы

Реактивы и оборудование: 37%-ный раствор формальдегида или формалин, который необходимо разбавить до 1-5%-ной концентрации, растворы крахмала, йода, амилазы; две пробирки.

Опыт проводят по схеме А, используя в качестве химического фактора раствор формальдегида.

Синее окрашивание раствора в пробирке с формальдегидом свидетельствует об инактивации амилазы.

Способы защиты человека от воздействия химических факторов

Экспериментальное изучение триады «организм – среда – взаимоотношение организма со средой» через «фермент - химическое соединение – химическое взаимодействие» помогло понять сущность экологической проблемы, необходимость изменения принципов взаимодействия человека и природы.

Анализируя данные исследования этой темы, я осознал, что сегодня как никогда так остро перед всем миром встали проблемы экологии - проблемы сохранения природной среды обитания человека. Бурное индустриальное развитие на протяжении прошлого столетия привело человечество на грань экологической катастрофы, вызвало непомерное загрязнение природы отходами промышленности и жизнедеятельности человека. На Земле, особенно в странах с развитой промышленностью, осталось уже очень мало озер и рек с чистой пресной водой. В воздухе - смог от автомобилей и заводов, пыль из карьеров. Мы едим отравленную пищу, дышим отравленным воздухом, живем среди отравленных лесов и лугов. И ситуация все ухудшается и ухудшается. Где же выход? Сможет ли современный человек вернуть себе привилегию, дышать чистым воздухом, есть пищу, не зараженную химикатами, гулять в зеленых, девственных лесах, не уничтоженных беспощадной и бессмысленной вырубкой? Сможет ли он сделать так, что ни ему, ни его детям и внукам не придется преждевременно умирать от болезней, вызванных ухудшением среды обитания? Возможно, выход все-таки есть. В первую очередь, внедрение передовых технологий, современного оборудования и последовательное внедрение комплексных мероприятий по экологической безопасности на каждом промышленном предприятии.

Кроме этого человек ежедневно должен помнить о восстановлении и сохранении своего здоровья.

Наш окружающий мир – это наш организм. Чтобы сохранить здоровье и выжить в сложившихся условиях экологического и социально-экономического благополучия, необходимо периодически очищать организм - снижать уровень накапливающихся в нем токсичных веществ до относительно безопасных пределов. Широко известные лекарственные травы способствуют выведению ядов из организма: смородина черная, ноготки лекарственные, картофель, брусника, берёза и другие. Необходимо соблюдать санитарно-гигиенические правила: ополаскивать рот после посещения улицы содовым раствором или настоем лекарственных трав, промывать нос, периодически проводить ингаляции, очищающие органы дыхания. В рационе питания обязательно должны присутствовать молочные продукты, выводящие токсины, тяжёлые металлы, многие овощи и фрукты способствуют очищению организма. Питьевую воду необходимо очищать. Но прежде чем заботиться о своем здоровье, необходимо, прежде всего, позаботиться об окружающей среде. И нельзя не согласиться со словами, что все в этом мире взаимосвязано, ничто не исчезает и ничто не появляется ниоткуда.

Природоохранная деятельность Саяногорского Алюминиевого Завода

Мы живём в промышленном центре Хакасии – городе Саяногорске. В городе есть камнеобрабатывающий комбинат, флагман цветной металлургии – Саяногорский алюминиевый Завод. Рассмотрим, как решается природоохранная проблема на САЗе. Защита окружающей среды является неотъемлемой частью повседневной деятельности САЗа, одним из главных приоритетов в деятельности каждого сотрудника. Основные принципы коллектива:

- строгое соблюдение во всех сферах деятельности требований российских и республиканских законов, других нормативных актов в области охраны окружающей среды;

- использование только технологий мирового уровня, отвечающих современным социальным, экономическим и экологическим требованиям;

- комплексное решение вопросов экологии, предусматривающих минимальные выбросы загрязняющих веществ, экономное использование водных ресурсов, защиту поверхностных и подземных вод от загрязнения, строительство специализированных сооружений для хранения и переработки отходов производства.

На основании мировых достижений и собственного опыта решения экологических задач САЗ устанавливает для себя более высокие требования по защите окружающей среды.

При проектировании и строительстве Саяногорского алюминиевого завода было запланировано оснащение завода самым современным, по тем временам, оборудованием и технологией, отвечающим жестким мировым требованиям к охране окружающей среды. На строительство природоохранных объектов было израсходовано 14,5 процента общей сметной стоимости завода, тогда как подобного типа затраты при строительстве других заводов обычно не превышали 2-3 процента.

Все действующие корпуса электролиза САЗа оснащены современными газоочистными установками «сухого» способа сорбционной очистки производства шведской фирмы «ФЛЕКТ» - одного из ведущих мировых производителей газоочистного оборудования. В качестве сорбента используется сырье - глинозем. Весь уловленный фтор с глиноземом возвращается обратно в производство. Используемые газоочистные установки выгодно отличаются простотой технологии, компактностью, надежностью в эксплуатации и высокой эффективностью. За весь период их эксплуатации (начиная с 1985 года) концентрация загрязняющих веществ устойчиво обеспечивается в пределах нормы, а эффективность очистки газов по перечисленным ингредиентам не ниже проектных 98,5 процента. Все газоочистные установки оснащены стационарными газоанализаторами, позволяющими оперативно контролировать качество очистки. Системы управления газоочистками постоянно совершенствуются.

С целью ухода от поточной обработки электролизеров, уменьшения выбросов и потерь сырья, во всех корпусах электролиза внедрены системы автоматической подачи глинозема (АПГ) и его централизованной раздачи (ЦРГ). В настоящее время системой АПГ оснащены 100 процентов электролизеров корпусов электролизного производства, системой ЦРГ - более 88 процентов от общего числа электролизеров.

Основным источником загрязняющих веществ в цехе производства электродов является процесс обжига «зелёных анодов» Обжиг происходит в печах камерного типа под разрешением, а выделяющиеся летучие и смолистые вещества адсорбируются в слое коксовой пересыпки, частично дожигаются в огневых камерах и только после этого отходящие газы поступают на очистку орошением содовым раствором.

Для контроля состояния окружающей среды и выполнения природоохранных мероприятий на заводе создана специальная служба, включающая отдел экологии (ОЭ) и санитарно-промышленную лабораторию (СПЛ), оснащенную самым современным аналитическим оборудованием. По согласованным с санэпиднадзором схемам контроля постоянно ведется инструментальная проверка эффективности работы природоохранных объектов, оборудования, проводятся замеры концентрации фтористого водорода, твердых фторидов и сернистого ангидрида в воздухе. В непосредственной близости от завода, в п. Новомихайловка, расположен стационарный гидрометеорологический пост, который определяет качество атмосферного воздуха.

На заводе разработан и успешно реализуется комплексный план природоохранных мероприятий. Он предусматривает внедрение мероприятий по совершенствованию технологии, модернизации систем АПГ/ЦРГ, реконструкцию устаревших природоохранных объектов и оборудования, совершенствование организации и средств контроля охраны окружающей среды.

Мероприятия, предусмотренные постановлением правительства РХ от 17. 04. 1998г. № 64 «О плане природоохранных мероприятий на 1998-2002 годы по ОАО «САЗ», выполнены в полном объеме. Завод вкладывал огромные средства в экологию и до выхода постановления правительства республики, и после него. Так, в 1995 году на выполнение природоохранных мероприятий, содержание и ремонт природоохранных объектов САЗом освоено 8,996 млн. $, в 1996-м - 7,421 млн. $, в 1997-м – 10,046 млн. $, в 1998 – 5,426 млн. $, в 1999 – 3,842 млн. $.

На заводе регулярно проводятся внутренние и внешние проверки (аудиты) состояния системы охраны окружающей среды. А 27-29 ноября 2002 года известная норвежская фирма DNV провела сертификационный аудит системы экологического менеджмента на САЗе, по результатам которого коллективу был выдан первый среди российских алюминиевых заводов сертификат на соответствие внедренной системы экологического менеджмента международному стандарту ISO 14001

За последние пять лет САЗ возвел санитарно-защитную зону на площади 53 гектара. Это более 41000 кленов, вязов, других деревьев, призванных задерживать распространение аэропромвыбросов предприятия, преграждать дорогу пыли, очищать и обновлять атмосферу вокруг себя.

За последние четыре года общие затраты САЗа на природоохранные мероприятия превысили 640 миллионов рублей.

Государственное учреждение «Хакасский республиканский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ЦГМС) проводит анализ проб воздуха в городе Саяногорске и поселке Шушенское. За апрель-октябрь 2003 года было отобрано соответственно 1400 и 1074 проб воздуха. Превышения санитарно-гигиенических норм по среднемесячным и максимальным концентрациям не наблюдалось. В Саяногорске средняя концентрация твердых фторидов составила 0,17 ПДК среднесуточной, максимальная концентрация - 0,09 ПДК максимально разрешенной, средняя концентрация фтористого водорода -0,6 ПДК, максимальная концентрация - 0,55 ПДК.

В непосредственной близости от завода, в п. Новомихайловка, расположен заводской стационарный гидрометеорологический пост, который ведет наблюдения по определению качества атмосферного воздуха. В 2003 году на посту отобрано 996 проб воздуха, среднесуточная концентрация фтористого водорода составила 0,003 мг/м3 при ПДК 0,005 мг/ м3, твердых фторидов - 0,004 мг/м3 при ПДК 0,03 мг/м3, диоксида серы - 0,004 мг/м3 при ПДК 0,05 мг/м3, диоксида азота - 0,02 мг/м3 при ПДК 0,04 мг/м3.

Если сравнить степень загрязнения атмосферы в г. Саяногорске с обстановкой в других промышленных центрах республики Хакасия, то наблюдается следующая картина.

Индекс загрязнения атмосферы

Низкий индекс загрязнения атмосферы г. Саяногорска обеспечивается эффективной работой газоочистных установок ОАО САЗ и низкими удельными фторсодержащими выбросами в атмосферу, которые в 4-5 раз ниже выбросов других алюминиевых заводов России.

Минимальное влияние деятельности Саяногорского Алюминиевого Завода на окружающую природную среду обеспечивается передовой технологией, современным оборудованием и последовательным внедрением комплексных мероприятий по экологической безопасности. На заводе принимаются все меры по снижению антропогенных факторов в целях сохранения экосистемы в зоне влияния Саяногорского алюминиевого завода в продуктивном состоянии.