Серният диоксид и човешкото здраве: Какви са фактите?

Серният диоксид е основен замърсител на въздуха и оказва опасно въздействие върху човешкото здраве.

Едно международно изследване от август миналата година, нареди България в топ 20 на най-големите замърсители със серен диоксид в света. Тези дни бе съобщено, че пределно допустимите норми на серен диоксид отново са надхвърлени двойно в Перник. 

Какво представлява серният диоксид?

Серният диоксид - съединение на сяра с кислород в състав SO₂ - при нормални условия е безцветен газ с характерна остра миризма на горяща клечка кибрит. Той е реактивен замърсител на въздуха, тоест лесно взаимодейства с други вещества. Разтваря се във вода като образува нестабилната серниста киселина.

Най-чести източници на емисиите серен диоксид са от изгарянето на изкопаеми горива, съдържащи сяра, като въглища и нефт и естествената вулканична активност. Антропогенното замърсяване със сяра обаче надвишава два пъти природното.

Повечето серен диоксид във въздуха идва от изгарянето на въглища и нефт в електроцентралите. Емитира се и от влакове, големи кораби и всякакви двигатели, които са на гориво с високо съдържание на сяра.

^{Графиката представлява съвкупност от оценки за минали и бъдещи антропогенни глобални емисии на серен диоксид. Оценките на Cofala et al са за проучвания на чувствителността на политиките за емисиите SO₂, CLE: за действащото законодателство, MFR: за максимално възможното намаление. RCPs (представителни пътища на концентрациите). Данните се използват в симулации за последния (2013-2014) 5-ти доклад на IPCC. Източници: Cofala, J., et al. (2007) Scenarios of global anthropogenic emissions of air pollutants and methane until 2030. Atmos. Env., 41:8387–8499. Smith, S.J., et al (2004) Historical sulfur dioxide emissions 1850-2000: Methods and results. PNNL Research Report PNNL-14537. Smith, S.J. et al (2011) Anthropogenic sulfur dioxide emisssions: 1850-2005, Atmos. Chem. Phys., 11, doi:10.5194/acp-11-1101-2011. van Vuuren, D. P., et al. (2011) The representative concentration pathways: an overview. Clim. Change, 109:5–31. doi:10.1007/s10584-011-0148- z.}

Серният диоксид се използва като консервант за някои плодове и зеленчуци като се превръща в течност под налягане.

SO₂ и други серни оксиди могат да реагират с други съединения в атмосферата, за да образуват фини частици, които намаляват видимостта и образуват смог.

Серният диоксид и азотните оксиди реагират с вещества в атмосферата и образуват киселинни дъждове.

SO₂ е токсичен и представлява заплаха за здравето на хората, животните и растенията. Различните животни реагират различно - плъховете са най-устойчиви, а морските свинчета са най-чувствителни, човекът е по средата между двата вида. 

Как влияе серният диоксид на човешкото здраве? Симптоми

Серният диоксид дразни кожата и лигавиците на очите, носа, гърлото и белите дробове.

Чести симптоми са болка при дълбоко вдишване, кашлица, дразнене в гърлото и затруднено дишане. Високите концентрации на SO₂ могат да повлияят на белодробната функция, да влошат пристъпите на астма и съществуващите сърдечни заболявания при чувствителните групи. 

Симптомите на отравяне със серен диоксид са хрема, кашлица, дрезгавост, силна болка в гърлото. При вдишване на серен диоксид с по-висока концентрация - задушаване, нарушение на речта, затруднено преглъщане, повръщане, остър белодробен оток. Този газ може да реагира и с други химикали във въздуха и да се промени до малка частица, която може да попадне в белите дробове и да причини подобни ефекти. Подозира се, че излагането на високи концентрации серен диоксид може да причини генетични дефекти. Систематичен преглед от 2011 г. заключава, че излагането на серен диоксид е свързано с преждевременно раждане.

Доказателствата относно хроничната интоксикация са противоречиви, понякога, дори честото излагане на по-високи концентрации не изглеждат толкова вредно, колкото непрекъснато излагане на по-ниски, по-поносими концентрации, според изследване, публикувано в Arch. Indust. Hyg. & Occupational Med.

Какво се случва, когато се излагаме на серен диоксид?

Краткосрочно:

Краткосрочното дишане на серен диоксид може да причини:

• Изгаряне на носа, гърлото и белите дробове
• Затруднено дишане
• Увреждане на дихателната система
• Излагането на много високи нива на серен диоксид може да бъде опасно за живота.

Дългосрочно:

Дългосрочното излагане на серен диоксид може да причини:

• Промени във функцията на белите дробове
• Намалена плодовитост при жените и мъжете
• Загуба на обоняние
• Главоболие и виене на свят
• Гадене и повръщане
• Бронхит и задух

Кой е изложен на риск? 

Чувствителните към серен диоксид са:

1. Хората с белодробни заболявания като астма, хроничен бронхит и емфизем обикновено имат по-сериозни последици за здравето при по-високи нива на SO₂.
2. Децата са изложени на по-висок риск от излагане на SO₂, защото белите им дробове все още се развиват. Освен това е по-вероятно да имат астма, която може да се влоши при излагане на SO₂.
3. Възрастните хора може да бъдат по-силно засегнати от излагане на SO_2, вероятно защото по-често имат предшестващи белодробни или сърдечно-съдови заболявания.
4. Активните хора от всички възрасти, които спортуват или работят на открито, имат по-висока експозиция на серен диоксид, отколкото хората, които са по-малко активни.

^{Кредит: EPA}

Какви са въздействието върху околната среда на SO₂ и други серни оксиди?

При високи концентрации газообразните SO_x могат да навредят на дърветата и растенията, повреждайки листата им и намалявайки растежа им като отравят почвата.

SO₂ и другите серни оксиди могат да допринесат за образуването на киселинни дъждове, които са опасни за чувствителните екосистеми.

Пределно допустимата концентрация (ПДК) на серен диоксид

Според "Наредба № 2 за пределно допустимите концентрации на вредни вещества в атмосферния въздух на населените места", Държавен вестник, брой 43 от 27.V, пределно допустимите концентрации на серен диоксид във въздуха са:

• средногодишно 0,05 мг/куб. м;

• средноденонощно 0,15 мг/куб. м;

• максимално еднократно 0,50 мг/куб. м;

Проблемът е, че според проучване, публикувано в The Lancet, средният праг за възприятие на миризмата може да надвиши ПДК (21 мг/м3), а при някои хора прагът е значително по-висок от средната стойност. Следователно може да се очаква, че използването на широко разпространените филтриращи респиратори ще доведе до прекомерно излагане на серен диоксид заради закъсняла подмяна на газовите филтри и въобще за използването на някакви защитни мерки. Затова е добре да се съобщава навреме за повишаването на нивото на серен диоксид и да се използва много по-ефективна промяна в технологиите и колективната защита.

Източници:

Hazardous Substances Data Bank, National Library of Medicine

Sulfur Dioxide Effects on Health, nps.gov

Sulfur Dioxide Basics, EPA

Sulfur Dioxide, Canadian Centre for Occupational Health & Safety

Effects of Inhalation of Low Concentrations of Sulfur Dioxide upon Man an f other Mammals.  Arch. Indust. Hyg. & Occupational Med

Наредба № 2 за пределно допустимите концентрации на вредни вещества в атмосферния въздух на населените места", Държавен вестник, брой 43 от 27.V

Прочетете още: Пулмолог: При завишени нива на серен диоксид не излизайте навън и не проветрявайте. Маските не помагат

Още по темата

10/12/2018

Земята

Учени от Харвард ще започнат експеримент за геоинженерство през 2019

24/07/2017

Земята

Хората или вулканите причиняват повече промени на климата?