Чем опасно загрязнение атмосферы
Загрязнение атмосферы: основные источники и последствия
Загрязнение атмосферы представляет собой совокупность экологических проблем, связанных с выбросом химических веществ и скоплением концентрации природных газов в воздушной среде. Привнесение чужеродных веществ в атмосферную оболочку изменяет естественное соотношение газов, что негативно отражается на жизни и развитии биосферы. Лесные пожарища, отходы промышленных предприятий и выхлопные газы автомобилей относят к главным источникам загрязнения. Воздух над мегаполисами наполнен окисью углерода, азота и серы, что повышает риск развития респираторных болезней.
Источники и классификация атмосферного загрязнения
Классификация источников экопроблемы выделяет химические и физические и биологические формы загрязнения атмосферы:
На газовый состав воздушной оболочки влияют природные явления и деятельность человека. К основным источникам естественного загрязнения относятся:
К антропогенным видам загрязнения воздушных масс относят:
Промышленность, которая убивает
Вредные выбросы сконцентрированы в странах с развитой промышленностью. Большая часть токсичных извержений в воздушные слои атмосферы приходятся на металлургические и энергетические предприятия. В теплоэнергетике источником массированных атмосферных выбросов является сгорание горючих ископаемых: каменного угля, нефти и природного газа. В металлургии воздух загрязняется тяжелыми металлами.
Источником радиоактивного загрязнения атмосферы являются аварийные выбросы атомных электростанций.
В процессе добычи и переработки нефти в воздух вырываются концентрированные под землей попутные газы, аммиак и окиси ядовитых соединений. Результатом машиностроения становятся фенолы, углеводородные вещества, смолы, производные серы и ртути. Токсичные компоненты истощают озоновый слой, формируют смог и провоцируют возникновение парникового эффекта.
Люди обратили внимание на экологическую проблему с загрязнением воздуха в 1875 году. В этот период первой страной, которая начала отслеживать объем вредных извержений от промышленных заводов, стали Нидерланды. Но соответствующие указы для охраны воздушной оболочки Земли приняли только в 1955 году. За это время в атмосферу произошел крупный выброс токсинов после масштабных военных действий.
Вещества, загрязняющие атмосферу
Атмосфера на 78% состоит из азота и на 21% из кислорода. Менее 1% отводится для инертных газов, как и диоксида углерода. В воздушной среде также присутствуют водяные пары, минеральные соли и частицы пыли. В норме угарный газ и аммиак должны оставлять только следы, но во время выброса вредных веществ их количество увеличивается в 20-50 раз.
К основным веществам, загрязняющим атмосферу, относятся:
Наиболее опасны для организма соли тяжелых металлов: свинца, селена, мышьяка. Они являются причиной развития злокачественных новообразований и хронических заболеваний. Тяжелые металлы постепенно разрушают нервные клетки. Летучие органические соединения: спирты, терпеноиды или кетоны, вызывают мутации и являются канцерогенами.
Химическое загрязнение атмосферы
Химическое загрязнение воздушной среды в ходе человеческой деятельности обусловлено выбросом поллютантов – диоксида серы, азотной окиси, угарного газа и твердых частиц. На них приходится 98% от общего уровня засорения атмосферы, оставшаяся часть свидетельствует о наличии:
Загрязнение атмосферы оксидами серы и азота способствует возникновению опухолей и заболеваний хронической формы.
Люди не задаются вопросом что такое смог, чем опасно загрязнение атмосфера и как можно устранить экологические проблемы. В то же время выхлопные газы от автомобильного транспорта, табачный дым и едкие газы различных предприятий угрожают жизни людей.
Смог формируют окиси углерода, азота и серы. Облако дыма над мегаполисом дополняет сажа, серный газ, альдегиды и бензапирен.Данные химические соединения вызывают заболевания органов дыхательной системы и сокращают жизнь человека в городских условиях, поднимают уровень стресса негативно отражаются на психоэмоциональном состоянии.
Каждая страна подходит к проблеме индивидуально. Исследователи разрабатывают новые виды биологически чистого топлива для полной замены бензина и остановки нефтезатрат. В Дании люди пользуются исключительно велосипедами с 1970 года, когда стал прогрессировать нефтяной кризис. За пользование автомобильным транспортом в скандинавской стране берут большие налоги.
Вулканизм и лесные пожары
Вредные выбросы редко относятся к категории естественных природных явлений, но это не значит, что они полностью отсутствуют. Извержение вулкана происходит раз в 1000 лет и более, сопровождаясь экологическими катастрофами. Одна из наиболее опасных стихийных бедствий выбрасывает в воздушную среду около 40 млн т токсичных соединений. Вулканы выделяют только 1% ядовитых газов. 99% загрязнения – это выделение водяного пара и пепла. Последний покрывает площадь в радиусе от 1 до 10 км в зависимости от возраста и размеров вулканического сопла, уничтожая растительный и животный мир.
Извержения вулканов увеличивают атмосферную концентрацию углекислого и серного газа. Сера при взаимодействии с молекулами воды в дождевых облаках трансформируется в серную кислоту, выпадающую на землю в виде разбавленных кислотных осадков.
В летний период, на пике солнечной активности, стоит острый вопрос об охране лесов. В условиях высокой температуры быстро загорается сухая ветошь, становясь причиной крупномасштабных пожаров. Причиной их возникновения может стать и человек, который не соблюдает меры предосторожности на природе, оставляя гореть костры или сигареты.
В ходе пожаров в воздух извергается большое количество аэрозолей, летучих токсичных соединений и паров. После океана лесные пожары занимают 2 позицию в рейтинге источников хлористого метила. Кроме того, после возгорания падает количество растительности, вырабатывающий кислород.
Загрязнение пыльными бурями
Природные катастрофы не ограничиваются лесными пожарами, извержениями вулканического пепла и потоков магмы. Среди естественных источников загрязнения атмосферной оболочки выделяют выветривание и воздушную эрозию почвы. Большое количество пыли в воздухе характерно для участков с низкой концентрацией влажности и скудной растительностью – пустынные зоны. Глобальное засорение воздушного слоя наблюдается в Гоби и Сахаре. Некоторое количество пыли поднимается в среднеазиатском регионе.
Скорость и площадь распространения мелких частиц зависит от их размера и массы. Пыль не оседает и задерживается в воздушной среде в течение 2-3 недель, с помощью ветра захватывая новые территории.
Крупные пылевые частицы с легкостью задерживаются волосяным покровом и слизистыми оболочками дыхательной системы, тогда как более мелкие крупинки оседают в носовой полости и легких. Пыль провоцирует развитие бронхиальной астмы и аллергической реакции, увеличивая риск смертности на 0,5-1%.
Пылевые бури опасны не только для человека. Скопление мелких частиц в воздушной оболочке планеты затрудняет отток избыточного количества тепловой энергии. Для устранения проблемы проводят сельскохозяйственные мероприятия для засеивания и разрыхления почвы, посадку лесов и плотное озеленение засушливых участков.
Как определяют степень загрязненности воздуха
Чтобы определить качество воздуха, следует учитывать не только концентрацию токсичных веществ в атмосфере, но и промежуток между их выбросом и негативным воздействием. Уровень загрязнения устанавливают по следующим критериям:
Низкий уровень засорения – СИ менее 1, показатель ИЗА входит в промежуток между 0 и 4, НП не более 10%. Данным стандартам на территории России соответствуют: Сочи и Кострома.
Высокая степенью загрязнения фиксируется в Чите, Новороссийске и Магнитогорске, где СИ варьируется от 5 до 10, НП достигает 50%, ИЗА составляет 7-13 единиц.
Города и страны мира с самым грязным воздухом
Экологические проблемы атмосферы сосредоточены над крупными городами и странами с развитой инфраструктурой. В 2016 году в рейтинге наиболее загрязненных мегаполисов Всемирная организация здравоохранения лидером списка стал Заболь. Город в юго-восточной части Ирана постоянно подвергается засорению песчаными бурями в течение 4 месяцев ежегодно. На 2 и 3 месте располагаются города Индии Гвалиор и Праяг.
4 место занимаетЭр-Рияду – столица Саудовской Аравии. В конце пятерки лидеров находится Эль-Джубайль на берегу Персидского залива как наиболее крупный нефтедобывающий и промышленный центр.
7 наиболее загрязненных городов России | Индекс загрязнения атмосферной оболочки |
Новороссийск | 36 |
Братск | 28 |
Красноярск | 23 |
Новокузнецк | 22 |
Магнитогорск | 21 |
Южно-Сахалинск | 19,9 |
Чита | 19,5 |
Если вернутся в мировой масштаб, по уровню загрязнения воздуха выделяют следующие страны:
Последствия для человека
Загрязнение воздуха жилой среды можно увидеть невооруженным взглядом – если забраться на возвышенность высотой 500-1000 м над уровнем моря над городом можно увидеть плотное облако смога. Дым и легкий налет сажи, постоянное присутствие пыли являются только частью общего засорения воздуха.
Глобальные последствия загрязнения проявляются следующим образом:
Смог ограничивает доступ к солнечному свету, тем самым лишая людей естественного ультрафиолета, необходимого для синтеза витамина D в эпителиальной ткани. В результате увеличивается риск развития рахита у детей, гиповитаминоз. Сажа, пыль и соли тяжелых металлов раздражают слизистую оболочку органов дыхательной системы и являются причиной бронхиальной астмы, воспаления легких.
Канцерогены от отходов при сжигании бензина вызывают появление злокачественных новообразований.
Извержения газов ведут к нарушению условия для жизни человека. Последствия загрязнения становятся причиной различных заболеваний, снижают работоспособность, вызывают скачки артериального давления и головные боли.
Разрушение озонового слоя
Озоновый слой необходим для поглощения сильного ультрафиолетового излучения, короткие волны которого смертельны для живых организмов. Из-за людской деятельности защитная прослойка постепенно истощается по нескольким причинам:
При разрушении озоновой прослойки увеличивается риск негативного влияния ультрафиолетовых солнечных лучей.
Парниковый эффект
Загрязнение парниковыми газами приводит к их скоплению в нижних слоях воздушной среды. Из-за этого температура поверхности земли аномально увеличивается, что приводит к необратимым изменениям климата и приближению глобального потепления. Существует несколько причин развития парникового эффекта:
Как сделать воздух чище
Чтобы остановить экологические последствия загрязнения атмосфера, потребуется внедрить на промышленные предприятия фильтры и другие технологии для сокращения ядовитых выбросов. Кроме того, следует перейти на альтернативные источники получения энергии – построить ветряные или волновые электростанции. Положительная динамика устранения экопроблемы наблюдается при комбинированной выработке тепла и энергии.
Борьба за чистую атмосферу ориентирована на создание программы по утилизации токсичных газов и других химических отходов.
В рамках данного проекта планируется сокращение объема, сортировка и переработка для повторного использования различного мусора. В строительстве планируется усовершенствовать энергоэффективность зданий, в городах предлагают перейти на использование велосипедов.
Меры по предотвращению загрязнения
Чтобы предотвратить проблему загрязнения атмосферы, необходимо:
Важную роль играет озеленение планеты. Растения помогают перерабатывать углекислый газ обратно в кислород, что позволяет частично восстановить начальное соотношение газов в атмосфере.
Атмосферное загрязнение воздуха
Одна из значительных глобальных проблем – это атмосферное загрязнение Земли. Опасность этого не только в том, что люди испытывают дефицит чистого воздуха, но и в том, что загрязнение атмосферы приводит к климатическим изменениям планеты.
Причины загрязнения воздуха
В атмосферу попадают различные элементы и вещества, которые меняют состав и концентрацию воздуха. Способствуют загрязнению воздуха такие источники:
Во время сжигания топлива, отходов и других веществ, в воздух попадают продукты горения, которые значительно ухудшают состояние атмосферы. Также загрязняет воздух пыль, которая образуется на стройке. На тепловых станциях сгорает топливо, и выделяется значительная концентрация элементов, загрязняющих атмосферу. Чем больше изобретений совершает человечество, тем больше появляется источников загрязнения воздуха и биосферы в целом.
Последствия загрязнения воздуха
Во время сгорания различных видов топлива в воздух попадает углекислый газ. Наряду с другими парниковыми газами, он порождает такое опасное явление нашей планеты, как парниковый эффект. Это приводит к разрушению озонового слоя, который в свою очередь защищает нашу планету от интенсивного воздействия ультрафиолетовых лучей. Все это приводит к глобальному потеплению и климатическим изменениям планеты.
Одним из последствий накопления углекислого газа и глобального потепления является таяние ледников. В результате поднимается уровень вод Мирового океана, и в дальнейшем может произойти затопление островов и прибережных зон материков. В некоторых районах постоянным явлением будут наводнения. Погибнут растения, животные и люди.
Загрязняя воздух, различные элементы выпадают на землю в виде кислотных дождей. Эти осадки попадают в водоемы, изменяют состав воды, и это становится причиной гибели флоры и фауны в реках и озерах.
На сегодняшний день загрязнение воздуха – это локальная проблема многих городов, которая переросла в глобальную. Сложно найти место в мире, где остался чистый воздух. Кроме негативного влияния на окружающую среду, атмосферное загрязнение приводит к заболеваниям у людей, которые перерастают в хронические, и сокращают продолжительность жизни населения.
10 проблем со здоровьем, к которым приводит загрязнение воздуха
Одна из главных проблем мегаполисов — это сильное загрязнение воздуха. Как бы мы ни старались вынести тяжёлое производство за границы городов, как бы ни улучшали экологичность топлива, пока в городах будут стоять газовые и угольные электростанции и котельные, пока там есть машины, мы будем вдыхать вредные вещества. Увы, но большинство людей не хочет знать о приближающейся экологической катастрофе, а ведь это важно для здоровья каждого.
Если тебе кажется, что нет ничего страшного в грязном воздухе, потому что кто-то там жил в промышленном городе, работал в шахте и прожил до ста лет, не заблуждайся, это исключение. Загрязнение воздуха приводит ко многим проблемам со здоровьем, и, может быть, после прочтения этой статьи кто-нибудь задумается о важности этой проблемы.
1. Бронхиальная астма
По результатам исследований, было выяснено, что от 3 до 6% новых случаев заболевания астмой связаны с загрязнением воздуха выхлопными газами, дымом, вредными испарениями и другими неблагоприятными для здоровья веществами. Также к увеличению риска развития астмы приводит высокий уровень озона в воздухе.
Не стоит заблуждаться на тему того, что, переехав за город, можно избежать этого риска. Дело в том, что загрязнение воздуха может возникать в помещениях из-за некачественных строительных материалов, содержащих, к примеру, формальдегид.
2. Хронический бронхит
Основной причиной развития хронического бронхита является курение, а следом за ним идут загрязнённый воздух и токсические газы. При этой болезни наблюдается воспаление слизистой оболочки бронхов — дыхательных путей, по которым воздух попадает в лёгкие. Это приводит к кашлю, выделению мокроты, хрипам, одышке и другим осложнениям. Кроме того, человек, страдающий хроническим бронхитом, не получает необходимого организму количества кислорода, что приводит к постоянному кислородному голоданию, и, как следствие, к ухудшению общего состояния.
3. Пневмония
Пневмония, по статистике, является причиной смерти 15% детей в возрасте до 5 лет. Это заболевание обычно возникает из-за инфекции, но провоцирует его множество факторов, в том числе и плохая экология. Также риск возникновения пневмонии провоцируют курение и хронический бронхит. Последний, как мы выяснили ранее, возникает из-за всё того же загрязнения воздуха. При этом заболевании наблюдаются боль в груди, кашель, одышка, слабость и другие симптомы.
4. Рак дыхательной системы
5. Заболевания сердца
Думаешь, что грязный воздух представляет опасность только для дыхательной системы? Загрязнение воздуха приводит к повышению риска возникновения аритмии, сердечного приступа, сердечной недостаточности и инсульта. Дело в том, что канцерогенные вещества, находящиеся в воздухе, легко проникают в кровеносные сосуды из-за своего небольшого размера, и вызывают там воспаление. Регулярное воспаление не только повышает риск развития рака, но и делает сосуды менее упругими.
6. Психические заболевания
Исследователи из США и Дании изучили более 150 миллионов медицинских карт и обнаружили, что люди, живущие в районах с плохим качеством воздуха, на 27% чаще страдают от биполярного расстройства личности и на 6% от хронической депрессии.
7. Аутоиммунные заболевания
Аутоиммунные заболевания — это класс нарушений, которые развиваются из-за патологической выработки аутоиммунных тел, которые повреждают здоровые ткани и вызывают воспаления. По сути, организм атакует сам себя, считая, что он уничтожает опасные бактерии и вирусы. Чаще всего аутоиммунные заболевания вызывают воспаления в области сердца и лёгких. Одним из факторов, повышающих риск возникновения таких нарушений, считают загрязнённый воздух, частицы из которого вызывают в лёгких иммунный ответ.
8. Ухудшение когнитивных способностей
Учёные пришли к выводу, что загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на мозг из-за всё тех же канцерогенных веществ, вызывающих воспаление, что приводит к кислородному голоданию. Это повышает риск развития слабоумия в старости. Кроме того, загрязнение вызывает поражение серого и белого вещества, а также базальных ганглий, что влияет на умственные способности и ухудшает способность к обучению и запоминанию.
9. Раздражение слизистых оболочек
Прежде всего, страдают слизистые оболочки носа и глаз, особенно если в воздухе витают летучие органические соединения, вроде ароматических углеводородов, альдегидов, спиртов и других веществ, используемых как в тяжёлой, так и в лёгкой промышленности. Такие вещества могут попадать в воздух не только с производств и из выхлопа автомобилей, но и из некачественной мебели, в которой используется формальдегид и другие опасные для здоровья вещества.
10. Прерывание беременности и преждевременные роды
Если вы со своей девушкой планируете завести ребёнка, то ты должен знать, что загрязнённый воздух повышает риск выкидыша в первой половине беременности. Пока что не ясно, почему это происходит. Одна из теорий говорит о том, что канцерогенные вещества из воздуха вызывают воспаление вокруг плаценты, что вызывает выкидыш между 10 и 20 неделями беременности.
Кроме того, загрязнённый воздух может приводить к преждевременным родам из-за повышения концентрации токсичных веществ в крови. Это вызывает иммунный ответ и ослабляет защиту плаценты, что приводит к попытке организма, защищая себя, произвести досрочные роды. При этом повышается риск развития у ребёнка различных заболеваний.
Загрязнение атмосферного воздуха: причины и последствия
Загрязнение атмосферного воздуха – это одна из форм загрязнения, которая ведет к его физическому, биологическому или химическому изменению. Тем самым он становится малопригодным для обеспечения жизнедеятельности людей, животных и растений. Загрязнение воздуха может быть видимым и невидимым.
Загрязнение воздуха — глобальная проблема человечества
Дисбаланс, вызванный увеличением или уменьшением процентного содержания этих газов, может быть вредным для выживания.
Основные глобальные проблемы, с которыми уже столкнулось человечество, повысив уровень загрязнения воздуха:
Все эти деструктивные процессы в атмосфере вызваны как первичными, так и вторичными загрязнителями воздуха. К первым относятся – загрязняющие вещества, которые являются прямым результатом процесса. Например, двуокись серы, выбрасываемая с заводов.
Вторичные загрязнители вызваны смешиванием и реакциями первичных загрязнителей. Например, смог создается в результате взаимодействия нескольких первичных загрязнителей. Он относится ко вторичным загрязнителям.
Источники загрязнения атмосферного воздуха
В целом исследования и специалисты приходят к выводу о следующих причинах и источниках загрязнения воздуха:
Чрезмерное использование транспортных средств убивает нашу окружающую среду, поскольку опасные газы загрязняют окружающую среду. Окись углерода, вызванная неправильным или неполным сгоранием и обычно выделяемая из транспортных средств, является еще одним крупным загрязнителем наряду с оксидами азота, которые вырабатываются как из природных и антропогенных процессов.
Последствия загрязнения воздуха
Последствия загрязнения воздуха запускает не один, а комплекс механизмов, каждый из которых в отдельности может стать гибелью человечества или всего живого на планете. Население уже столкнулось со следующим:
Кроме того, загрязнение атмосферного воздуха приводит к истощению озонового слоя. Озон существует в стратосфере Земли и отвечает за защиту людей от вредных ультрафиолетовых (УФ) лучей. Озоновый слой Земли истощается из-за присутствия в атмосфере хлорфторуглеродов, гидрохлорфторуглеродов. Из-за этого он пропускает вредные лучи на землю, что вызывает проблемы с кожей и глазами, негативно влияет на урожай.
Защита атмосферного воздуха от загрязнений
Пути решения загрязнения воздуха требуют комплексных мер. Население может проявить инициативу и использовать общественный вид транспорта, отказавшись от личных автомобилей. Яркий пример – Швеция, в которой граждане инициативно стали отдавать предпочтение в пользу метро, оставляя собственные машины в гаражах.
Кроме того, если экономить электричество в квартирах и домах, потребуется меньшее количество ископаемого топлива для производства электроэнергии. Другие способы:
В мире предпринимаются попытки снизить интенсивность роста загрязнения воздуха, чтобы ослабить глобальное потепление. Внедряются инновации, проводятся эксперименты, направленные на альтернативные и нетрадиционные варианты решения проблемы. Загрязнение воздуха – одно из самых больших зеркал человеческих глупостей, и необходимо преодолеть эту проблему, чтобы увидеть будущее.
Экологическая проблема: загрязнение воздуха
Загрязнение атмосферного воздуха оказывает вредное воздействие на здоровье, выживание и жизнедеятельность людей и других живых организмов.
Основными показателями загрязнения воздуха в мире являются SO2, NOx, PM, CO, ЛОС и O3.
Концентрация загрязнителей воздуха в окружающей атмосфере зависит от интенсивности, типа и рассеивания выбросов загрязняющих веществ.
Последствия для здоровья, вызванные загрязняющими веществами, зависят от поглощенной дозы, типа
загрязняющего вещества и индивидуальной восприимчивости.
Все химические, биологические и физические аспекты которые изменяют естественные характеристики
атмосферы, называются «загрязнителями воздуха». Загрязнители воздуха возникают как в результате естественных процессов (вулканическая деятельность, океаны, леса, и т.д.), так и в результате деятельности человека (сжигание ископаемого топлива, работы транспорта, выбросов электростанций или выбросов от других промышленных процессов).
История загрязнения атмосферного воздуха
С конца XIX до середины XX века загрязнение окружающей среды увеличивалось по мере роста промышленного производства. В отсутствие обязательных нормативных актов выбросы в атмосферу росли. Многие известные художники использовали дымовые трубы, выбрасывающие загрязняющие вещества, для изображения промышленных или городских объектов. В середине 20-го века события, связанные с загрязнением воздуха, значительно увеличили смертность и заболеваемость, и люди стали осознавать опасность загрязнения воздуха для здоровья человека.
Трагические события:
Источники загрязнения воздуха
Источники загрязнения воздуха включают в себя природные источники и антропогенные источники.
Природные источники
Например, вулкан Этна выбрасывает в атмосферу 3 000 тонн диоксида серы (SO2) в среднем за день и
до 10 000 тонн в периоды большой активности.
Во время катаклизмических извержений вулкана Тамбора в 1815 году в Индонезии, 100 миллиардов тонн
вулканических продуктов было выброшено в атмосферу, 300 миллионов тонн из которых достигли стратосферы, что привело к понижению средней температуры на
В некоторых сельских районах периодические лесные пожары производят большое количество ТЧ.
К другим природным источникам загрязнения воздуха относятся:
Низкие концентрации O3 возникают естественным образом на уровне земли, образуясь в присутствии солнечного света в результате реакции между NOx и летучими органическими соединениями (ЛОС).
Антропогенные источники
В городских районах большая часть загрязнения воздуха происходит из антропогенных источников. Такие источники можно классифицировать как передвижные (автомобили, грузовики, самолеты, морские двигатели и т.д.) или стационарные источники (заводы, электростанции и т.д.).
На сегодняшний день автомобильный транспорт является основным источником загрязнения воздуха в крупных городах промышленно развитых стран.
Существует также аварийные загрязнения, когда происходят крупные выбросы токсичных веществ.
Отслеживаемые (контролируемые) показатели загрязнения атмосферного воздуха
В атмосфере находится слишком много загрязняющих веществ и все они не поддаются мониторингу. Среди них, некоторые загрязнители контролируются потому, что они характерны для конкретного загрязнения (выбросы промышленными предприятиями или автотранспортом) и потому что известно или предполагается, что они вызывают пагубное воздействие на окружающую среду и/или здоровье. Эти загрязнители называются индикаторами.
Основные показатели, отслеживаемые в Европе, включают:
Загрязняющие вещества
Загрязнители можно классифицировать как первичные или вторичные.
Первичные загрязняющие вещества
Кроме того, в этот список первичных загрязнителей должны быть добавлены соединения биологического происхождения, такие как пыльца, споры, бактерии и т.д.
В настоящее время основными первичными загрязнителями, вызывающими локальное загрязнение воздуха, являются твердые частицы, оксиды азота (NOx) и углеводороды.
Выбросы и концентрации некоторых основных загрязняющих веществ в последнее десятилетие значительно снизились. Это касается, например, диоксида серы (SO2), который образуется из серы, содержащейся в топливе (уголь, мазут и т.д.), свинца, который используется для повышения октанового числа бензина, и других тяжелых металлов, таких как ртуть и диоксины, которые в основном выделяются при сжигании отходов.
Вторичные загрязняющие вещества
Превращение первичных загрязнителей во вторичные может происходить в газовой фазе, где солнечная радиация играет очень важную роль, и в жидкой фазе в тумане и облаках.
Основные показатели загрязнения воздуха
Диоксид серы (SO2)
Выбросы SO2 происходят в результате использования серосодержащего ископаемого топлива (мазута и
угля). Эти выбросы в основном попадают в атмосферу при переработке нефти, при производстве электроэнергии (16%) и тепла.
Сектор дизельного автотранспорта также ответственен за незначительную часть выбросов SO2.
Оксиды азота (NOx)
Автотранспорт ответственен за выброс 48% (16% для дизельных грузовиков) NOx в мире, за которыми следовали сельское/лесное хозяйство, обрабатывающая промышленность и выработка энергии.
Твердые частицы (ТЧ)
Большая часть О3 поступает от автомобильного движения в летнее время.
Монооксид углерода (CO)
Летучие органические соединения (ЛОС)
Количество ЛОС огромно. Выбросы от сжигания угля, нефти и бензина, испарения на бензозаправочных станциях, а также от растворителей, чистящих средств и красок вносят свой вклад в базовый уровень содержания различных ЛОС в наружном воздухе. Некоторые ЛОС также выделяются из табачного дыма. Тремя основными источниками ЛОС являются дорожное движение, бытовое или промышленное использование красок, лаков или клей, и испарение углеводородов.
Свинец
Свинец вырабатывается в обрабатывающей промышленности, в частности, металлургической промышленности.
Рассеивание и трансформация загрязняющих веществ
Загрязнение воздуха определяется не только типом и интенсивностью выбросов. Метеорология и
климат, а также топография местности, все они оказывают большое влияние на рассеивание и преобразование загрязняющих веществ. Концентрация загрязняющих веществ в нижних слоях
атмосферы зависит от атмосферного давления, ветра и температуры. Атмосферное низкое атмосферное давление связано с сильной турбулентностью воздуха и, таким образом, с хорошими условиями для рассеивания, в то время как антициклоны приводят к стабильности воздуха и, таким образом, порождают его загрязнение.
Рассеивание загрязняющих веществ увеличивается с ростом скорости и турбулентности ветра. Вертикальный градиент температуры способствует восходящему движению загрязнителей воздуха. Однако в случае температурной инверсии, загрязняющие вещества блокируются в низких слоях атмосферы, что также создает загрязнение атмосферы.
Загрязнение атмосферы влияет на всю планету двумя основными способами.
Атмосфера действует так же, как стеклянные или пластиковые стены теплицы. Наличие в атмосфере поглощающих тепло газов, таких как водяной пар и углекислый газ, позволяет парниковому эффекту возникать в атмосфере естественным образом. Именно благодаря парниковому эффекту Земля имеет умеренную температуру. Без парникового эффекта средняя температура поверхности Земли была бы примерно на 35 градусов Цельсия ниже нашей нынешней температуры. Начиная с индустриальной эпохи, загрязнение окружающей среды значительно увеличило интенсивность парникового эффекта, достаточно, чтобы вызвать изменения в климате Земли.
В целом, существует три различных масштаба загрязнения атмосферы.
Основные циклы загрязнения атмосферного воздуха
Выбросы зависят от расстояния до источника выбросов и его высоты. Уровни выбросов являются результатом сложного сочетания колебаний метеорологических условия и объема выброса.
Таким образом, загрязнители воздуха имеют свои годовые, недельные и суточные циклы.
Годовые циклы показывают месячные изменения в концентрации загрязняющего вещества по месяцам.
«Фотооксидантное» или «фотохимическое» загрязнение воздуха выше в летние месяцы, поскольку существуют благоприятные условия для образования O3 (высокие температуры, сильное ультрафиолетовое излучение и легкий ветер). Напротив, «кислотно-частичное» загрязнение воздуха (SO2, PM) выше в зимний период, поскольку основные источники образования этих веществ связаны с производством электроэнергии (тепловые электростанции) и системами отопления.
Недельный цикл отражает колебания выбросов по дням, в основном связанные с недельной деятельностью человека (рабочая неделя/выходные).
Ежедневный цикл показывает часовые изменения в выбросах связанные с деятельностью человека, а также с физическими и химическими процессами, вызванными солнечным циклом.
Последствия загрязнения атмосферного воздуха
Загрязнение воздуха и его влияние на здоровье человека в настоящее время обсуждаются как в научной, так и в политических средах.
Загрязняющие вещества вдыхаются непосредственно. Они оседают на землю и растительность, загрязняют поверхностные воды и продукты питания, а затем попадают в организм человека. Разрушение стратосферного озонового слоя снижает барьер для ультрафиолетового излучения и повышает риск развития рака кожи. Повышение концентрации парниковых газов может увеличить риск и частоту тепловых волн (заболевания, переносимые комарами).
Краткосрочные последствия короткого воздействия значительных доз загрязнителей воздуха больше не являются главной проблемой развитых стран, так как уровни загрязнителей воздуха значительно снизились.
Долгосрочные последствия хронического воздействия низких доз стали новой причиной для беспокойства. Однако долгосрочные последствия загрязнения воздуха трудно изучать из-за сложности определения экспозиции, низкой интенсивности потенциального эффекта и периода ожидания до проявления потенциальных эффектов. Исследование последствий загрязнения наружного воздуха осложняется тем, что загрязнение воздуха в помещениях также вредно для здоровья человека.
Понятие поглощенной дозы, экспозиция и индивидуальная восприимчивости
Характер и важность последствий для здоровья вызванных загрязнителями воздуха, зависят от трех факторов:
Даже если два человека получают одинаковую дозу загрязняющих веществ, они могут испытывать различные эффекты, поскольку у них может быть разная индивидуальная восприимчивость. Некоторые группы населения являются более уязвимыми, например, дети, пожилые люди, беременные женщины и люди с заболеваниями сердца или легких. Кроме того, недавние исследования показали, что восприимчивость частично регулируется генетически.
Влияние основных показателей загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека
Загрязнители воздуха могут привести к проблемам со здоровьем либо непосредственно, когда они проникают в организм, либо косвенно, путем изменения окружающей среды.
Загрязняющие вещества проникают в организм через три различных механизма.
1) Ингаляция: человек вдыхает
15 м3 воздуха, включая загрязняющие вещества, каждый день.
2)Проглатывание: некоторые загрязнители воздуха могут оседать на почву или поверхностные воды, где они поглощаются растениями и проглатываются животными.
3) Непосредственный контакт: этот вид проникновения встречается реже, за исключением случаев аварийного загрязнения или вооруженных конфликтов.
Воздействие загрязняющих веществ может привести к увеличению не только заболеваемости, но и смертности. Даже если был достигнут значительный прогресс в деле сокращения выбросов промышленных источников, со значительным снижением концентрации SO2, автомобильный транспорт стал первым источником выбросов в городских районах, с последующим увеличением фотооксидантного загрязнения воздуха.
Разработка альтернативных видов топлива и типов двигателей, которые могут снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, а также использование общественного транспорта или
например, велосипедов, являются в наше время необходимостью.