Чем опасны фейерверки и как они влияют на здоровье

Яркие искры и фонтан огней фейерверков радуют зрителей и наполняют их сердца восторгом. Однако вещества, входящие в состав пиротехнических смесей, небезопасны — их вред был доказан в ходе нескольких научных исследований.

Во время запуска фейерверка в воздухе рассеиваются частицы различных химических веществ, которые затем просачиваются в почву и загрязняют воду. Многие из них токсичны для людей — являются канцерогенными или нарушающими гормональный баланс веществами. Не стоит забывать и о дыме, попадающем в лёгкие, а также о частицах пластика и другого мусора, оставленного после запуска фейерверков.

Хотя подобного рода шоу проходят не часто, их влияние на здоровье человека неизменно. Токсичные смеси постепенно загрязняют водоёмы, землю и воздух, а многие из пиротехнических химических веществ остаются в окружающей среде, не разрушаясь. Кроме того, шум и грохот фейерверков наносят вред представителям животного мира. Дикие или домашние птицы и животные испытывают сильный стресс, могут быть дезориентированы и ранены, вследствие чего погибают.

Какие вещества содержатся в фейерверках

Перхлораты и макрочастицы

Чтобы фейерверки и другая пиротехника загорелись, нужно что-то воспламеняющееся — обычно это смесь древесного угля и серного топлива. Также нужен ингредиент, который сможет ввести кислород для ускорения взрыва, — например, нитрат калия. Эти три химиката при смешении превращаются в порох, и, когда его воспламеняет искра, нитрат калия подаёт в огонь кислород, что позволяет быстро разжечь древесный уголь.

Для большей эффективности нитрат калия часто заменяется перхлоратами. Это семейство химических веществ, в строении которых есть атом хлора, связанный с четырьмя атомами кислорода. Особенно часто в пиротехнической промышленности используются два типа окислителя — перхлорат калия и перхлорат аммония.

В достаточно высоких дозах перхлораты ограничивают способность щитовидной железы усваивать йод из кровотока, что может привести к гипотиреозу. Щитовидная железа нуждается в йоде, чтобы вырабатывать гормоны, которые контролируют различные функции организма. У людей, у которых слишком мало этих гормонов, может развиться широкий спектр расстройств. Особенно опасен гипотиреоз для детского организма, поскольку гормоны щитовидной железы имеют решающее значение для нормального роста.

В ходе исследований было доказано, что перхлораты вызывают рак щитовидной железы у крыс и мышей, однако, как считают учёные, на организм человека эти вещества влияют в меньшей степени. Низкие дозы перхлоратов, по-видимому, не вредят здоровым взрослым: у добровольцев, которые принимали по 35 мг в течение 14 дней или 3 мг в течение шести месяцев, проблем, связанных со щитовидной железой, не возникло.

Теоретически считается, что все опасные вещества в фейерверках должны сгорать в небе, прежде чем упадут на землю. Однако исследование воды озера Оклахома в 2007 году показало, что уровень перхлоратов увеличился более чем в 1000 раз по сравнению с базовым значением в течение 14 часов после пиротехнического шоу. Максимальная концентрация составляла 44,2 мкг (менее 1 мг на литр). Это исследование стало доказательством того, что перхлораты из фейерверков действительно попадают в водоёмы.

В ходе исследования, проведённого Департаментом охраны окружающей среды штата Массачусетс, был обнаружен уровень перхлоратов до 62 мкг на литр в восьми скважинах рядом с местом, где часто взрывают фейерверки.

Представитель EPA Скип Андерсон предупреждает, что во время этих исследований не изучалась связь опасных веществ с последствиями для здоровья. Тем не менее, по его словам, их выводы предполагают, что некоторые перхлораты в фейерверках не сгорают и, следовательно, могут оставаться в окружающей среде.

Дым от сжигаемого угля и серного топлива содержит твёрдые частицы, которые могут попасть в лёгкие, что является непосредственной угрозой для людей с астмой или химической чувствительностью. Было доказано, что длительное воздействие на человека аналогичных частиц из дизельных выхлопов вызывает рак лёгких.

Преимущество использования перхлоратов в том, что они, скорее всего, не представляют долгосрочной угрозы. Частицы перхлоратов рассеиваются в течение нескольких дней или недель после шоу. К сожалению, этого не скажешь о некоторых других химических веществах, которые есть в фейерверках.

Металлические соединения

Фейерверки содержат тяжёлые металлы и другие опасные вещества. Пока не до конца изучено, как тяжёлые металлы влияют на окружающую среду, однако хорошо известно об их негативном влиянии на организм человека.

• Стронций (красный цвет): этот мягкий серебристо-жёлтый металл становится красным при горении и реагирует как с воздухом, так и с водой. Некоторые соединения стронция растворяются в воде, а другие могут проникать глубоко в почву и грунтовые воды. Хотя небольшое количество стронция, как было доказано, не влияет на здоровье человека, этот металл может быть опасным в высоких дозах. Особую угрозу нерадиоактивный стронций представляет здоровью детей, поскольку он нарушает рост костей.

• Алюминий (белый цвет): алюминий является самым распространённым металлом в земной коре и одним из самых широко используемых человеком материалов, поэтому избежать его воздействия практически невозможно. Еда, вода, воздух и почва содержат некоторое количество алюминия — в среднем каждый взрослый человек каждый день съедает около 7–9 мг этого серебристо-белого металла. В таком количестве он безопасен, но более высокие концентрации могут оказывать негативное влияние на мозг и лёгкие. Люди и животные, подвергшиеся воздействию большого количества алюминия, плохо справляются с умственными и физическими задачами, а результаты некоторых исследований позволяют предположить, что длительное воздействие алюминия может привести к болезни Альцгеймера.

• Медь (синий цвет): синие оттенки фейерверкам придают соединения меди. Они не очень токсичны сами по себе, однако в ходе сгорания ​перхлоратов в фейерверках происходит образование диоксинов. Диоксины — опасные химические вещества, которые не встречаются в природе и являются нежелательными побочными продуктами определённых химических реакций. Наиболее заметным эффектом воздействия диоксина на здоровье является хлоракне — тяжёлое кожное заболевание, характеризующееся акнеподобными поражениями кожи лица и верхней части тела. Всемирная организация здравоохранения относит диоксин к канцерогенам, кроме того было доказано, что он нарушает выработку гормонов и метаболизм глюкозы.

• Барий (зелёный цвет): этот элемент накапливается в рыбе и других водных организмах, а затем, продвигаясь вверх по пищевой цепи, попадает в пищу человека. Серебристо-белый металл естественным образом связывается с другими элементами, образуя множество различных соединений. Хотя ни одно из них не определено как канцерогенное, их повышенное содержание в питьевой воде может вызывать проблемы с желудочно-кишечным трактом и мышечную слабость. Среди симптомов можно выделить рвоту, диарею, проблемы с дыханием, изменения артериального давления, онемение лица, общую мышечную слабость и судороги. Воздействие бария в больших количествах может вызвать нарушения сердечного ритма, паралич и даже привести к летальному исходу. Учёные также полагают, что барий способен заменять кальций в костях.

• Рубидий (фиолетовый цвет): этот мягкий серебристый металл является одним из самых распространённых элементов на Земле. Он горит фиолетовым цветом, плавится до состояния жидкости при температуре 40○С и реагирует с водой. Считается, что рубидий не наносит серьёзного ущерба окружающей среде, однако он может вызывать раздражение кожи, а также умеренно токсичен при попадании в организм.

• Кадмий (различные цвета): этот минерал используется для получения широкого спектра цветов в фейерверках. Он является канцерогеном для человека; вдыхание большого количества кадмия может серьёзно повредить лёгкие, а употребление внутрь — вызвать боль в желудке, рвоту и диарею. Длительное воздействие может привести к заболеванию почек, повреждению лёгких и хрупкости костей. Растения, рыба и другие животные поглощают кадмий из окружающей среды: это означает, что выброшенные в воду остатки от фейерверков, попадая в пищевую цепь, станут пищей для человека.

Альтернатива фейерверкам

Наилучшая экологически чистая альтернатива фейерверкам — это отказаться от их использования. В праздники можно провести время другим образом, ничего не взрывая и не поджигая: отдохнуть на природе, пойти на концерт или просто побыть дома с семьёй.

А при необходимости создать красочное шоу с огнями в небе можно и без запуска опасных химических веществ в воздух — для этого используют, например, лазеры.