О пожарах в Якутии в колонке Игоря Жаркова
Дышать дымом от лесных пожаров и костров опасно, особенно длительное время. Обязательно надо надевать респираторы, которые задерживают частицы РМ 2.5. Такие болезни как ишемическая болезнью сердца, инсульт, диабет, ХОБЛ, рак легких, инфекции нижних дыхательных путей, которые связаны с загрязнением воздуха, вызовут всплеск обострения и до 20-40% увеличат смертность. Для потомства живых организмов как человека и животных будут отдаленные последствия из-за нарушений ДНК в виде физических, нервных и психических отклонений
О том, что горит. Древесина
Фотосинтезирующие организмы содержат пигменты, способные поглощать энергию видимого света, запуская тем самым химические реакции фотосинтеза. Фитомасса на Земле образована за счет протекания процессов фотосинтеза — основополагающих в образовании лигноуглеводного комплекса, из которого сформирована основная часть тканей растений. Химический состав и их химическая энергия созданных фотосинтезом при низких температурах и давлении из СО2, воды и энергии солнца «безвредных» растительных полимеров дерева, а с последующем образовавшихся в земле из растительных остатков торфа, каменного угля, нефти (биогенной теории) при окислении (горении), температуры горения, количество окислителя и химические реакции процессов определяют состав веществ в дымовых газах.
Древесное вещество, состоящее из целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина, связанных между собой химическими связями и межмолекулярными взаимодействиями, образует единый лигноуглеводный комплекс, представляющий собой подобие твердого раствора, формирующего физическую структуру древесины. Сухая древесина в среднем содержит 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода, 0,1-0,3% азота. При сжигании древесины остаётся её неорганическая часть 0,2-1,7% - зола. В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний и другие элементы.
Все компоненты лигноуглеводного комплекса древесины являются высокомолекулярными соединениями. Целлюлоза является стереорегулярным биополимером. Гемицеллюлозы относятся к биополимерам нерегулярного строения, которое связано с видовой принадлежностью древесинного вещества. Лигнины высокомолекулярные соединения, в которых нет закономерного чередования структурных единиц в макромолекуле древесины. Древесина является возобновляемым источником энергии и сырья. Термической и химической обработкой из древесины получают бумагу, искусственный шелк, древесный кормовой сахар, метиловый и этиловый спирт, уксус, лаки, камфару, деготь, креозот, бензин, уголь и др.
Свойства древесины при горении
При нагревании составные части древесины — целлюлозы, лигнины, гемицеллюлозы и вода до температуры самовоспламенения превращается в смеси газообразных первоначально образующихся продуктов пиролиза (неароматические газы — СО2 и СО, метан СН4, ацетилен С2Н2, этилен С2Н4, Н2, смолы) и возникших при взаимодействии друг с другом и кислородом, вторичных продуктов пиролиза. Гемицеллюлозы превращаются в фенолы, спирты, карбонильные соединения и карболовую кислоту. Углеводная часть древесины (целлюлоза и гемицеллюлоза) , температура начала термического распада 240-280°С. Происходит гидролиз полисахаридов, в дальнейшем под влиянием более высокой температуры и органических кислот. Из промежуточных продуктов термического разложения целлюлозы основным является левоглюкозан. В результате окислительных реакций из левоглюкозана образуются вода, углекислый газ, метан, этилен, ацетон, уксусная кислота, смола и другие органические вещества. Аналогично распадается гемицеллюлоза, состоящая из остатков пентозанов и гексозанов. Из пентозанов образуются пентозы, из пентоз образуется фурфурол, фураны, муравьиная кислота и гуминовые вещества. Из лигнина, температура его термического, химического распада которого около 350°С, образуется паро-газовая смесь, состоящая из углеводородов, С02 и СО, а так же паров метилового спирта, ацетона и уксусной кислоты, смолы и других органических соединений. Смола, образующаяся из лигнина, состоит из фенольных соединений типа простых метиловых эфиров (моно- и диметиловых эфиров пирогаллола и его гомологов, эфиров двухатомных фенолов и д.п.). В лигниновой смоле так же содержатся эвгенол, пирокатехин, фенол, орто-крезоп, гваякол, креозол, бензол, бензоапирен, винилгваякол, анисовая кислота. В процессе образования дымовых газов непрерывно проходят химические реакции процессы циклизации, полимеризации и дегидратации с образованием, разложением и последующим окислением входящих в состав химических соединений.
Что вдыхает человек, другие живые существа и растения
Выбросы с дымовыми газами от сгорания древесиныпредставляет собой сложную дисперсную систему аэрозолей и суспензий, формируемую газами, мелкодисперсными твердыми и жидкими частицами продуктов сгорания (размером не более РМ2,5), которые, постоянно находясь во взвешенном состоянии в газообразной фазе, не оседают под действием силы тяжести. Компоненты, входящие в состав дымовых газов, образующихся при сжигании древесины частицы: PM2,5, СУ (сажистый углерод), ОУ (органические углеводороды) PM2,5, газообразные загрязнители воздуха СО, NOx, ЛОС (акролеин, формальдегид, бензол, бензапирены), газообразные и взвешенные ПАУ, органические соединения, включая карбоновые кислоты, многочисленные насыщенные и ненасыщенные углеводороды, ароматические соединения и кислородсодержащие органические соединения (альдегиды, хиноны, фенолы, органические кислоты и спирты) с которыми может быть связан ряд неблагоприятных последствий для здоровья.
Игорь Жарков
