Что такое загрязнение атмосферного воздуха

Загрязнение атмосферного воздуха

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические про­блемы современности — «парниковый эффект», нарушение озо­нового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Охрана атмосферного воздуха — ключевая проблема оздо­ровления окружающей природной среды. Атмосферный воз­дух занимает особое положение среди других компонентов био­сферы. Значение его для всего живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель, без воды — пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья.

Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от абсолютно хо­лодного Космоса и потока солнечных излучений. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируются климат и погода, задерживается масса метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадка­ми, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т. д. Однако в современных условиях возможности природных сис­тем самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под мас­сированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические по­следствия, в том числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

Загрязнение атмосферного воздуха

Под загрязнением атмосферного воздухаследует по­нимать любое изменение его состава и свойств, которое оказы­вает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

Загрязнение атмосферы может быть естественным (природ­ным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, вы­ветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропо­генное загрязнение связано с выбросом различных загрязняю­щих веществ в процессе деятельности человека. По своим мас­штабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха.

В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональ­ное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повы­шенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйствен­ная зона и др.). При региональном загрязнении в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные про­странства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.);

2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.);

3) твер­дые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, ор­ганическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещест­ва и прочие).

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной и иной дея­тельности человека — диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NO_X), оксид углерода (СО) и твердые частицы. На их долю прихо­дится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и по­селков наблюдается еще более 70 наименований вредных ве­ществ, среди которых — формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероуглерод и др. Однако именно концентрации главных загрязнителей (диок­сид серы и др.) наиболее часто превышают допустимые уров­ни во многих городах России.

Кроме указанных главных загрязнителей в атмосферу попадает много других очень опасных токсичных ве­ществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы (ис­точники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.); уг­леводороды (С_вН_ш), среди них наиболее опасен бенз(а)пирен, обладающий канцерогенным действием (выхлопные газы, топ­ка котлов и др.), альдегиды, и в первую очередь формальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы — радиоактив­ное. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопа­ми — продуктами испытания ядерного оружия, проводивших­ся в атмосфере и под землей: Приземный слой атмосферы за­грязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.

Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ из четвертого блока Чернобыльской АЭС в апреле — мае 1986 г. Если при взрыве атомной бомбы над Хиросимой (Япония) в атмосферу было выброшено 740 г радионуклидов, то в резуль­тате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. суммарный вы­брос радиоактивных веществ в атмосферу составил 77 кг.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является ло­кальное избыточное поступление тепла от антропогенных ис­точников. Признаком теплового (термического) загрязнения атмосферы служат так называемые термические зоны, например, «остров тепла» в городах, потепление водоемов и т. п.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

Одним из наиболее значимых факторов среды обитания по степени влияния на здоровье населения является атмосферный воздух. Человек без воздуха может прожить всего лишь несколько минут, поэтому так важно чем мы дышим.

Загрязнение воздуха происходит двумя путями: естественным и в результате жизнедеятельности человека (антропогенным).

Естественное загрязнение атмосферного воздуха имеет природное происхождение и существовало всегда. К этому виду загрязнений относится пыль, которая образуется в результате воздействия ветра на почву. Особенно этот процесс происходит там, где нет или мало растительности- степи, пустыни; где ветер достаточно легко выдувает частицы почвы (песок) и уносит их в атмосферу.

К природным загрязнителям воздуха относятся вулканы, во время извержения которых в воздух выбрасываются миллионы тонн пепла и газов. Загрязняется воздух и в результате природных пожаров, испарений солей с океанов и морей, космической пылью, пыльцой с растений, пылью, образующейся в результате разрушения горных пород, выделения животных, птиц и др.

К источникам антропогенного загрязнения воздуха относятся:

— транспорт (образующиеся от работающего автотранспорта, поездов, судов, самолетов различные выбросы — автотранспорт является основным загрязнителем атмосферного воздуха промышленно развитых стран мира);

— предприятия черной и цветной металлургии (при выплавке руд в воздух выбрасываются твердые частицы, оксиды серы и углерода, также (в зависимости от исходных руд) могут попадать и такие вредные вещества, как марганец, свинец, пары ртути, и др.);

— тепловые и атомные электростанции, котельные, от которых в процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, который может содержать диоксид углерода и пары воды, оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др., твердые частицы (зола, пыль, сажа);

— свалки мусора, продукты переработки бытовых отходов, а также вещества, образующиеся при сжигании топлива, используемого для приготовления пищи человеком;

— в сельской местности основными загрязнителями являются животноводческие и птицеводческие комплексы, пестициды, используемые для борьбы с сорняками и болезнями сельскохозяйственных культур, плодово-ягодных растений и др.

Основной вклад в загрязнение воздушного бассейна г. Воронежа вносит автомобильный транспорт, являющийся источником поступления в атмосферу оксидов углерода, азота, серы, взвешенных веществ (особенно на автомагистралях с интенсивным движением автотранспорта).

Из загрязненного атмосферного воздуха вредные вещества попадают на Землю в основном с дождем и снегом, тем самым загрязняя почву (используемую для производства продуктов питания человека и кормов для сельскохозяйственных животных и птиц), источники питьевого водоснабжения; а также оказывая неблагоприятное (разрушающее) воздействие на состояние зданий и сооружений.

Загрязненный воздух может послужить одним из факторов развития аллергических, простудных заболеваний, заболеваний кожи и др.

Основной мерой уменьшения количества вредных веществ в атмосферном воздухе крупных промышленных городов является, в том числе, увеличение доли электротранспорта (электромобилей, троллейбусов).

В целях снижения отрицательного воздействия на загрязнение воздушной среды необходимо: обеспечение промышленных предприятий современными очистными сооружениями; перевод котельных с твердого топлива на природный газ или восполняемые природные источники (солнце, вода, ветер); оптимизировать систему накопления и переработки отходов; восстанавливать «легкие Земли»- леса и др.

Каждый человек может и должен внести свой посильный вклад в улучшение состояния воздушной среды: не сжигать мусор и листву; не оставлять после отдыха на природе и у водоемов мусор, пакеты, бутылки (стеклянные могут спровоцировать пожары и нанести серьёзный урон лесам); для приготовления блюд на мангалах использовать древесный уголь; проводить раздельный сбор мусора; своевременно проводить техническое обслуживание личного автотранспорта; высаживать зеленые насаждения и деревья.

Забота о состоянии атмосферного воздуха, жизненно необходимого для человека, — дело каждого!

ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области». 2019г.

Уровни загрязнения атмосферного воздуха. Справка

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены два норматива: рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ (данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации»); и норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам – год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК – предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/куб. м.

ПДКмр – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/куб. м. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКсс – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/куб. м. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.
В качестве обязательных статистических характеристик загрязнения воздуха используются три показателя качества воздуха: индекс загрязнения атмосферы – ИЗА, стандартный индекс – СИ и наибольшая повторяемость превышения ПДК – НП.

ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. Комплексный ИЗА рассчитывается по специальной формуле, которая учитывает среднегодовую концентрацию загрязняющего вещества, его среднесуточную предельно допустимую концентрацию и коэффициент, который зависит от степени вредности загрязняющего вещества.

ИЗА характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.

СИ – стандартный индекс, наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК. Он определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью, или на всех постах рассматриваемой территории за всеми примесями за месяц или за год. Характеризует степень кратковременного загрязнения.

НП – наибольшая повторяемость (в процентах) превышения максимально разовой ПДК по данным наблюдений за одной примесью на всех постах территории за месяц или за год.

В соответствии с существующими методами оценки выделяют четыре уровня загрязнения атмосферы:
1. Низкий при ИЗА от 0 до 4, СИ2. Повышенный при ИЗА от 5 до 6, СИ3. Высокий при ИЗА от 7 до 13, СИ от 5 до 10, НП от 20 до 50%;
4. Очень высокий при ИЗА равном или больше 14, СИ>10, НП>50%.

Охрана и оздоровление воздушной среды включает в себя комплекс научно обоснованных социально-экономических, технических, санитарно-гигиенических и иных мер по охране атмосферного воздуха от загрязнения промышленными и транспортными выбросами, которые можно объединить в следующие основные группы:
1. Конструктивно-технологические мероприятия, исключающие выделение опасных веществ в самом источнике их образования.
2. Улучшение состава топлива, совершенствование аппаратов карбюрации, уменьшение или устранение попадания отбросов в атмосферу с помощью очистных сооружений.
3. Предотвращение загрязнения атмосферы путем рационального размещения источников вредных выбросов и расширения зеленых насаждений.
4. Контроль за состоянием воздушной среды со стороны специальных государственных органов и общественности.

Загрязнение атмосферы как экологическая проблема

Проблема загрязнения атмосферы возникла в жизни человечества за последние несколько столетий. Люди всё чаще ощущают на себе последствия ухудшения экологической обстановки. Поэтому общество предпринимает меры по защите окружающей среды. Возрастает значение «зелёных» партий, повышается уровень знаний о последствиях, к которым приводит загрязнение атмосферы.

Определение степени загрязнения атмосферы

Каждый день человек вдыхает воздух, но не может определить степень его загрязненности.

Определением качества воздуха занимаются экологи. Для выявления степени, на которой находится загрязнение воздуха, они проводят анализ воздуха на протяжении года. В ходе этого процесса специалисты определяют количество примесей в нём и общую концентрацию шлака. Вместе с концентрацией обычно учитываются среднегодичное отклонение и пиковое значение количества примесей.

Основной показатель при исследовании – индекс ИЗА (Индекс загрязнения атмосферного воздуха). По нему сравнивают степень загрязнения атмосферы и риски, связанные с этой степенью. Например, самыми проблемными регионами России по данному показателю являются: Челябинская, Оренбургская и Свердловская области – жители данных районов подвергают своё здоровье самому большому риску. Всё это заставляет думать о том, как можно бороться с постоянным загрязнением воздуха.

Справка! Каждый год по причине плохого качества воздуха умирает около 7 миллионов человек по всему миру.

Основные источники загрязнения воздуха

Ученые-экологи выделяют две основные группы источников загрязнения атмосферного воздуха:

• Антропогенные – источники, созданные при участии человека
• Природные – появление которых не связано с участием человека

Вид загрязнения	Основные вредные источники загрязнения атмосферы
Естественные	Вулканический пепел, испарение солей, лесные пожары
Антропогенные	Выбросы от предприятий, автомобильные выхлопы, использование химических реагентов в сельском хозяйстве, вырубка лесов, браконьерство

Природные источники

Не смотря на то, что человек усугубляет данную проблему, сама природа нередко создаёт причины для дальнейшего загрязнения воздуха.

Например, вулканическая активность никогда не идёт на пользу экологии. Даже если нет сильного извержения, и лава не покрывает огромную территорию, пепел, исходящий из жерла в момент пробуждения, создает большие проблемы для чистоты воздуха. Весьма часто от таких катаклизмов страдают птицы, животные и водные обитатели. Сажа, при попадании в лёгкие, оседает и блокирует поступление воздуха.

Загрязнённый пеплом воздух также может оседать в лёгкие и при лесном пожаре. Причём причиной возгорания может быть вовсе не человек, а сама природа. Ведь при палящем солнце трава может загореться, а при раскатах грома и вспышках молнии, один из ударов может попасть в дерево. Все эти факторы приводят к тому, что оно загорается, а иногда и становится причиной поджога целого леса.

Интересный факт! Только в России за год сгорает более 42 млн гектар деревьев.

Ветра тоже являются загрязнителями воздушной среды. Они поднимают пыль, влияющую, например, на птиц. Особенно чувствуется роль ветров, когда они связаны с другими видами загрязнений. Так, ветер способен активно распространять радиоактивный мусор. Это тот случай, когда загрязнение антропогенное дополняет естественное.

Антропогенные источники

Научно-технический прогресс привносит уже долгое время в жизнь людей удобство и комфорт, но какой ценной это происходит? Человек то и дело способствует улучшению своей жизни за счёт ухудшения общего состояния природы.

Люди производят всё новые товары– основу мировой экономики. Но заводы, воздвигнутые в период индустриальной эпохи, выбрасывают в воздух огромное количество смол, пепла и сажи.

Не менее серьёзной причиной загрязнения окружающей среды являются выхлопы от двигателей внутреннего сгорания. При переработке бензина двигатель выбрасывает вещества, реакции которых загрязняют атмосферу. Основными из них являются оксид углерода, азота, диоксид серы. Из-за огромного количества автомобилистов, самый большой вред наносит легковой транспорт.

Курящие люди также вносят свой отрицательный вклад. Важно учитывать, какое количество смол и иных химических элементов выводят в атмосферу эти люди через свои лёгкие.

Экологи и правительства разрабатывают меры по борьбе с загрязнителями природной атмосферы. Некоторые идеи уже реализуются на практике, однако комплексных преобразований нет.

Пути решения проблемы загрязнения атмосферы

Учитывая масштабы загрязнения воздуха и положение воздушной среды, уполномоченные органы всех стран начали продумывать шаги и разрабатывать меры для регулирования индекса ИЗА. На сегодняшний день ещё некоторые методы на этапе разработки, но многие уже имеют полную силу.

Сокращение промышленных выбросов

На данный момент, почти во всех развитых странах реализуется кампания по снижению уровня отходов с предприятий. Происходит это путём установки фильтров на производствах.

Транспортный контроль

Грамотным решением проблемы загрязнения автомобилями воздуха можно считать введение норм на степень загрязнения воздуха двигателями внутреннего сгорания. Например, в России на заводах-производителях и сертификационных испытаниях техники проводят замеры опасности двигателей для окружающей среды. Согласно государственным стандартам, двигатель получает свой классификационный код – экологический класс. Это напрямую влияет на возможность его эксплуатации в будущем.

Программы утилизации мусора

Учитывая, к каким последствиям приводит скопившийся на планете мусор, страны активно разрабатывают методы для борьбы с опасной утилизацией мусора. Повсеместно происходит внедрение современных способов сортировки и утилизации мусора. За последние десятилетия люди научились перерабатывать мусор в нечто новое, вместо бесполезного сжигания или захоронения.

Использование альтернативных источников энергии

Для борьбы с дальнейшим загрязнением атмосферы человечество начинает внедрять новые методы добычи электроэнергии. Это могут быть солнечные панели, ветровые установки, гидроэлектростанции и т.д. Такие источники энергии не выбрасывают вредные элементы в атмосферу, а потому, не способствуют химическому засорению и загрязнению природы.

Уменьшение химических добавок в сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве зарождается тренд на применение безопасных добавок, не содержащих пестициды. Растёт количество эко-ферм, которые существуют за счёт ручного труда фермеров.

Последствия загрязнения воздуха

Загрязнение атмосферы способно развить множество экологических проблем, которые уже угрожают планете.

• Ухудшение ситуации с выбросами играет роль в разрушении озонового слоя. Уровень ультрафиолета на поверхности Земли вырастет в десятки раз, что увеличит общие показания радиации.
• Помимо этого, климат планеты может изменяться в результате вредных воздействий. Б иологический ритм кардинальным образом изменится и не все живые существа смогут под него подстроиться.
• К последствиям загрязнений часто относят проблемы со здоровьем у животных и людей. Смолы и пыль, которые вдыхает современный человек способны осесть в лёгких и вызвать ряд болезней, таких как астма, рак лёгких и т.д. Для фауны последствия заражения дыхательных путей намного опасней, ведь обоняние – важнейшее чувство для поиска пищи.
• Не менее серьёзную опасность представляют кислотные дожди, которые возникают из ядовитых испарений. Такие осадки пагубно влияют на здоровье человека и даже убивают леса.

Может заинтересовать: Кислотные дожди – вред, состав, пути решения

Я считаю, что гуманное и бережное отношение к природе – один из элементов нравственности

Загрязнение земной атмосферы: источники, виды, последствия

Если рассматривать экологические проблемы, то одной из самых актуальных является загрязнение воздуха. Экологи бьют тревогу и призывают человечество пересмотреть своё отношение к жизни и потреблению природных ресурсов, ведь только защита от загрязнения воздушной среды позволит улучшить ситуацию и предотвратить серьёзные последствия. Выясните, как решить столь острый вопрос, повлиять на экологическую обстановку и сохранить атмосферу.

Вещества, загрязняющие атмосферу

Основные составляющие атмосферного воздуха – азот (78%) и кислород (21%). Доля инертного газа аргона – чуть меньше процента. Концентрация диоксида углерода составляет 0,03%. В малых количествах в атмосфере также присутствуют:

• озон,
• неон,
• метан,
• ксенон,
• криптон,
• закись азота,
• двуокись серы,
• гелий и водород.

В чистых воздушных массах окись углерода и аммиак присутствуют в виде следов. Помимо газов, в атмосфере есть водяные пары, кристаллы соли, пыль.

Основные загрязнители воздушной среды:

• Диоксид углерода – парниковый газ, влияющий на теплообмен Земли с окружающим пространством, а значит, и на климат.
• Оксид углерода или угарный газ, попадая в организм человека или животного, вызывает отравление (вплоть до летального исхода).
• Углеводороды – токсичные химические вещества, раздражающие глаза и слизистые оболочки.
• Производные серы способствуют образованию кислотных дождей и усыханию растений, провоцируют болезни дыхательных путей и аллергию.
• Производные азота приводят к воспалениям лёгких, крупам, бронхитам, частым простудам, усугубляют течение сердечнососудистых заболеваний.
• Радиоактивные вещества, накапливаясь в организме, становятся причиной рака, генных изменений, бесплодия, преждевременной смерти.

Особую опасность для здоровья человека представляет воздух с тяжёлыми металлами. Такие загрязнители, как кадмий, свинец, мышьяк, приводят к возникновению онкологии. Вдыхаемые ртутные пары не действуют молниеносно, но, откладываясь в виде солей, разрушают нервную систему. В значительной концентрации вредны и летучие органические вещества: терпеноиды, альдегиды, кетоны, спирты. Многие из этих загрязнителей воздуха являются мутагенными и канцерогенными соединениями.

Печальные последствия

Масштабы влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека и всю экосистему в целом просто огромны, и многие их недооценивают. Начать стоит с экологии.

1. Во-первых, из-за загрязнённого воздуха развился парниковый эффект, который постепенно, но глобально меняет климат, приводит к потеплению и таянию ледников, провоцирует природные катаклизмы. Можно сказать, приводит к необратимым последствиям в состоянии окружающей среды.
2. Во-вторых, всё более частыми становятся кислотные дожди, оказывающие негативное воздействие на всё живое на Земле. По их вине погибают целые популяции рыб, не способные жить в такой кислотной среде. Негативное влияние наблюдается при обследовании исторических памятников и памятников архитектуры.
3. В-третьих, страдает фауна и флора, так как опасные пары вдыхают животные, также они попадают в растения и постепенно их уничтожают.

Загрязнённая атмосфера крайне негативно влияет на здоровье человека. Выбросы попадают в лёгкие и вызывают сбои в работе дыхательной системы, тяжелейшие аллергические реакции. Вместе с кровью опасные соединения разносятся по организму и сильно его изнашивают. А некоторые элементы способны провоцировать мутацию и перерождение клеток.

Источники и классификация атмосферного загрязнения

Исходя из природы явления, различают следующие виды загрязнений воздуха: химическое, физическое и биологическое.

• В первом случае в атмосфере наблюдается повышенная концентрация углеводородов, тяжёлых металлов, диоксида серы, аммиака, альдегидов, окислов азота и углерода.
• При биологическом загрязнении в воздухе присутствуют продукты жизнедеятельности различных организмов, токсины, вирусы, споры грибов и бактерий.
• Большое количество пыли или радионуклидов в атмосфере свидетельствует о физическом загрязнении. К этому же виду относят последствия тепловых, шумовых и электромагнитных выбросов.

На состав воздушной среды влияет как человек, так и природа. Естественные источники загрязнения атмосферы: вулканы в период активности, лесные пожары, почвенная эрозия, пыльные бури, разложение живых организмов. Мизерная доля влияния приходится и на космическую пыль, образующуюся в результате сгорания метеоритов.

Антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха:

• предприятия химической, топливной, металлургической, машиностроительной промышленности;
• сельскохозяйственная деятельность (распыление пестицидов с помощью авиации, отходы животноводства);
• теплоэнергетические установки, отопление жилых помещений углём и дровами;
• транспорт (самые «грязные» виды – самолёты и автомобили).

Причины загрязнения воздуха

В атмосферу попадают различные элементы и вещества, которые меняют состав и концентрацию воздуха. Способствуют загрязнению воздуха такие источники:

• выбросы и деятельность промышленных объектов;
• выхлопы автомобилей;
• радиоактивные объекты;
• сельское хозяйство;
• бытовые и промышленные отходы.

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.

Как определяют степень загрязненности воздуха?

При мониторинге качества атмосферного воздуха в городе учитывают не только концентрацию вредных для здоровья человека веществ, но и временной промежуток их воздействия. Загрязнение атмосферы в Российской Федерации оценивают по следующим критериям:

• Стандартный индекс (СИ) – показатель, полученный в результате деления наибольшей измеренной разовой концентрации загрязняющего материала на предельно допустимую концентрацию примеси.
• Индекс загрязнения нашей атмосферы (ИЗА) является комплексной величиной, при расчёте которой берут во внимание коэффициент вредности вещества-загрязнителя, а также его концентрацию – среднегодовую и предельно допустимую среднесуточную.
• Наибольшая повторяемость (НП) – выраженная в процентах частота превышения предельно допустимой концентрации (максимально разовой) в течение месяца или года.

Уровень загрязнения воздушной среды считается низким, когда СИ меньше 1, ИЗА варьирует в пределах 0–4, а НП не превышает 10%. Среди крупных российских городов, согласно материалам Росстата, самыми экологически чистыми являются Таганрог, Сочи, Грозный и Кострома.

При повышенном уровне выбросов в атмосферу СИ составляет 1–5, ИЗА – 5–6, НП – 10–20%. Высокой степенью загрязнения воздуха отличаются регионы с показателями: СИ – 5–10, ИЗА – 7–13, НП – 20–50%. Очень высокий уровень атмосферной загрязненности наблюдается в Чите, Улан-Удэ, Магнитогорске и Белоярском.

Города и страны мира с самым грязным воздухом

В мае 2021 года Всемирная организация здравоохранения опубликовала ежегодный рейтинг городов с самым грязным воздухом. Лидером списка стал иранский Заболь – город на юго-востоке страны, регулярно страдающий от песчаных бурь. Длится это атмосферное явление около четырёх месяцев, повторяется каждый год. На второй и третьей позиции оказались индийские города-миллионники Гвалияр и Праяг. Следующее место ВОЗ отдала столице Саудовской Аравии – Эр-Рияду.

Замыкает пятёрку городов с самой грязной атмосферой Эль-Джубайль – сравнительно небольшое по численности населения местечко на берегу Персидского залива и в то же время крупный промышленный нефтедобывающий и нефтеперерабатывающий центр. На шестой и седьмой ступеньках вновь оказались индийские города – Патна и Райпур. Основные источники загрязнения атмосферы там – промышленные предприятия и транспорт.

В большинстве случаев загрязнение атмосферы – актуальная проблема для развивающихся стран. Впрочем, ухудшение состояния окружающей среды вызывает не только стремительно растущая индустрия и транспортная инфраструктура, но и техногенные катастрофы. Яркий тому пример – Япония, пережившая радиационную аварию в 2011 году.

Топ-7 государств, где состояние воздуха признано удручающим, выглядит следующим образом:

1. Китай. В некоторых регионах страны уровень загрязнения воздуха превышает норму в 56 раз.
2. Индия. Крупнейшее государство Индостана лидирует по количеству городов с худшей экологией.
3. ЮАР. В экономике страны преобладает тяжёлая промышленность, она же является главным источником загрязнения.
4. Мексика. Экологическая ситуация в столице государства, Мехико, за последние двадцать лет заметно улучшилась, но смог в городе по-прежнему не редкость.
5. Индонезия страдает не только от промышленных выбросов, но и от лесных пожаров.
6. Япония. Страна, несмотря на повсеместное озеленение и использование научно-технических достижений в природоохранной сфере, регулярно сталкивается с проблемой кислотных дождей, смога.
7. Ливия. Главный источник экологических бед североафриканского государства – нефтяная промышленность.

Последствия

Загрязнение атмосферы – одна из основных причин роста числа респираторных заболеваний, как острых, так и хронических. Вредные примеси, содержащиеся в воздухе, способствуют развитию рака лёгких, сердечных болезней, инсульта. По оценкам ВОЗ, из-за загрязнения воздушной среды в мире преждевременно умирает 3,7 млн человек в год. Больше всего таких случаев фиксируют в странах Юго-Восточной Азии и Западного региона Тихого океана.

В крупных промышленных центрах часто наблюдается такое неприятное явление, как смог. Скопление частиц пыли, воды и дыма в воздухе снижает видимость на дорогах, из-за чего учащается количество ДТП. Агрессивные вещества усиливают коррозию металлических конструкций, отрицательно влияют на состояние растительного и животного мира. Наибольшую опасность смог представляет для астматиков, лиц, болеющих эмфиземой, бронхитом, стенокардией, гипертонией, ВСД. Даже у здоровых людей, надышавшихся аэрозолей, может сильно болеть голова, наблюдаться слезотечение и першение в горле.

Насыщение воздуха оксидами серы и азота приводит к образованию кислотных дождей. После осадков с низким уровнем pH в водоёмах гибнет рыба, а выжившие особи не могут дать потомства. Как результат – сокращается видовой и числовой состав популяций. Кислые осадки выщелачивают питательные вещества, тем самым обедняя почву. Они оставляют химические ожоги на листьях, ослабляют растения. Для среды обитания людей такие дожди и туманы также представляют угрозу: кислая вода разъедает трубы, машины, фасады зданий, памятники.

Повышенное количество парниковых газов (углекислого, озона, метана, водяного пара) в воздушной среде приводит к росту температуры нижних слоёв атмосферы Земли. Прямым следствием парникового эффекта является потепление климата, наблюдающееся последние шестьдесят лет.

На погодные условия заметно влияют и «озоновые дыры», образующиеся под воздействием брома, хлора, атомов кислорода и водорода. Помимо простых веществ, молекулы озона могут разрушать также органические и неорганические соединения: производные фреонов, метан, хлороводород. Чем опасно ослабление щита для окружающей среды и человека? Вследствие истончения слоя растёт солнечная активность, что, в свою очередь, ведёт к увеличению смертности среди представителей морской флоры и фауну, росту числа онкологических заболеваний.

Природные источники засорения

Что такое загрязнение воздуха? В данное понятие входит внесение и попадание в атмосферу и все ее слои нехарактерных элементов физического, биологического или химического характера, а также изменение их концентраций.

Что загрязняет наш воздух? Загрязнение воздушной среды обусловлено множеством причин, и все источники условно можно разделить на естественные или природные, а также искусственные, то есть антропогенные.

Начать стоит с первой группы, к которой относятся загрязнители, порождённые самой природой:

1. Первый источник – это вулканы. Извергаясь, они выбрасывают огромные количества мельчайших частичек различных пород, пепла, ядовитых газов, оксидов серы и других не менее вредных веществ. И хотя извержения происходят достаточно редко, согласно статистике, в результате вулканической активности уровень загрязнения воздуха значительно возрастает, ведь ежегодно в атмосферу выбрасывается до 40 миллионов тонн опасных соединений.
2. Если рассматривать естественные причины загрязнения воздуха, то стоит отметить такую как торфяные или лесные пожары. Наиболее часто возгорания происходят из-за непреднамеренных поджогов человеком, который халатно относится к правилам безопасности и поведения в лесу. Даже маленькая искра от не полностью потушенного костра может спровоцировать распространение огня. Реже пожары обусловливаются очень высокой солнечной активностью, из-за чего пик опасности приходится на знойное летнее время.
3. Рассматривая основные виды природных загрязнителей, нельзя не упомянуть пыльные бури, которые возникают из-за сильных порывов ветра и смешения воздушных потоков. Во время урагана или другого природного явления поднимаются тонны пыли, которые провоцируют загрязнение воздуха.

Как сделать воздух чище?

Уменьшить загрязнение атмосферы позволяет внедрение на производстве технологий, снижающих объём выбросов. В сфере теплоэнергетики следует делать ставку на альтернативные энергоисточники: строить солнечные, ветряные, геотермальные, приливные и волновые электростанции. На состоянии воздушной среды позитивно сказывается переход к комбинированной выработке энергии и тепла.

В борьбе за чистый воздух важным элементом стратегии является комплексная программа по утилизации отходов. Она должна быть направлена на уменьшение количества мусора, а также его сортировку, переработку или повторное использование. Городское планирование, нацеленное на улучшение среды, в том числе и воздушной, предполагает совершенствование энергоэффективности зданий, строительство велосипедной инфраструктуры, развитие скоростного городского транспорта.

Искусственные источники

К загрязнению воздуха в России и других развитых странах часто приводит влияние антропогенных факторов, обусловленных деятельностью, которую осуществляют люди.

Перечислим основные искусственные источники, вызывающие загрязнение воздушного бассейна:

Что загрязняет воздух и как спасаться жителям больших городов? Отвечает эксперт

В издательстве «Альпина паблишер» вышла книга Натальи Голубевой «Воздух: Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить». Инженер систем вентиляции и блогер знает все о том, как и чем мы дышим. «Собака.ru» публикует самый экологический фрагмент книги — почему опасна пыль, в том числе космическая, и как можно защищаться от твердых частиц и вирусов.

Осторожно: воздух

Что его загрязняет?

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 9 из 10 человек на нашей планете дышат воздухом с повышенной концентрацией загрязняющих веществ. Это уносит 7 миллионов жизней в год. Источники большей части загрязнений — транспорт, неполное сгорание топлива, использование печей и открытого огня для приготовления пищи. Основные загрязнители воздуха, которые выделяет ВОЗ:

• твердые частицы (о них я расскажу подробнее дальше);
• озон (этот газ, столь нужный и важный в стратосфере, в больших концентрациях ядовит для живых организмов, у поверхности Земли образуется под действием солнечного излучения в загрязненном смогом воздухе);
• двуокись азота — выделяется в процессе сгорания топлива;
• двуокись серы — выделяется при сжигании ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть.

Наиболее высокие показатели загрязнения атмосферного воздуха в мире характерны для Южной Азии, а также некоторых стран Африки. Самые низкие показатели зафиксированы в развитых странах Северной Европы и Америки, а также в Австралии.

Для большинства крупных городов России основной источник загрязнений воздуха — автотранспорт. На него приходится до 90% выбросов.

Как грязный воздух портит нам жизнь? В первую очередь страдает дыхательная система. Развиваются болезни легких, бронхов, различные аллергические и аутоиммунные реакции. Организм находится в состоянии постоянного воспаления из-за непрерывного попадания в него чужеродных веществ. Это влияет на иммунитет и приводит к росту количества онкологических заболеваний. Загрязнение воздуха также отражается на нервной системе и мозге человека: у взрослых снижаются интеллектуальные способности, у детей замедляется развитие. Наш самый большой орган — кожа — тоже страдает: помимо косметических проблем и преждевременного старения могут проявиться различные кожные реакции и заболевания. Задача этой главы — не напугать, а рассказать, как справляться с загрязнением воздуха. Это под силу каждому.

Пыль в глаза. Как твердые частицы влияют на здоровье

В атмосфере, кроме газов и воды, содержится огромное количество мельчайших твердых частиц.

Самый интересный и необычный вид таких частиц — космическая пыль. Она заполняет межзвездное, межпланетное и околоземное пространство. Проходя сквозь слои атмосферы, выпадает на поверхность Земли, ее можно обнаружить в снеговом покрове Арктики и Антарктики, на горных вершинах, а также в отложениях на дне Мирового океана. Почему пыль долетает до поверхности Земли, а не сгорает, как, например, большинство метеорных частиц? Дело в том, что она очень маленькая и поэтому не нагревается до температуры плавления. Космические пылинки, проходя сквозь слои атмосферы, остаются целыми или дробятся на более мелкие частицы, а затем плавно опускаются на планету. Но не только космос обеспечивает нас пылью. Большая часть твердых частиц в воздухе — земного происхождения. И появляются они по двум причинам.

Естественная: выброс пепла из вулканов, выветривание почв и горных пород, копоть и сажа от лесных пожаров, а также шторма, которые выбивают капельки морской воды, насыщенной солями, в воздух.

Искусственная: энергетика и сгорание различных видов топлива, транспорт, выбросы фабрик и заводов, химические аэрозоли, эрозия дорожного покрытия из-за трения шин, приготовление пищи, курение табака, работа оргтехники и т. д.

Чтобы твердые частицы было легче классифицировать, их обозначают аббревиатурой PM — particulate matter (твердые частицы). Существуют РМ10 — крупнодисперсные частицы размером менее 10 мкм. ИРМ 2,5 — мелкодисперсные, размером 2,5 мкм и меньше. Для понимания, насколько они крошечные, представьте: толщина человеческого волоса — от 40 до 120̀ мкм, а размер бактерий в среднем от 0,5 до 3 мкм. Чем больше концентрация этих частиц — тем сильнее загрязнен воздух.

В идеале воздух не должен их содержать вообще. Однако этого достичь невозможно, поэтому ограничиваются допустимой нормой. Рекомендуемые среднегодовая и среднесуточная норма по содержанию твердых частиц в воздухе для РМ10 составляют 20 и 50 мкм на 1̀м3, а для РМ2,5 — 10 и 25̀мкм на 1̀м3 . Воздействие твердых частиц на организм человека можно считать неопасным, если их количество не превышает эти нормы.

Для контроля качества воздуха в режиме реального времени существуют специальные сайты, например aqicn.org. На нем есть информация обо всех параметрах, в том числе и количестве твердых частиц. Мы не привыкли отслеживать иные показатели воздуха, кроме температуры и давления, но для жителей многих стран, особенно Азии, это распространенная практика. Каждое утро вместе с прогнозом погоды они проверяют и загрязненность воздуха.

Коварство пыли заключается в том, что она легко распространяется в атмосфере. Крупные частицы могут находиться в воздухе несколько часов и переноситься на небольшие расстояния. Более мелкие висят в воздухе неделями и способны перемещаться по всему полушарию.

Один из примеров интенсивного переноса пыли на дальние расстояния — песчаная буря. Ветер поднимает в воздух огромное количество сухой почвы и песка. Небо и предметы вокруг приобретают серо-желтый или красноватый оттенок. Во время этого явления солнце скрывается в дымке. Как правило, песчаная буря не стоит на месте, она путешествует с ветром и ухудшает качество воздуха местности, в которую заглядывает. Такие бури очень вредны для человека. Твердые частицы попадают в дыхательные пути, глаза, вызывают раздражение кожи, слизистых оболочек, ослабляя тем самым иммунитет.

Бывает, что после прохода песчаной бури у местных жителей случаются вспышки респираторных заболеваний. Так происходит потому, что твердые частицы могут переносить на себе инфекции.

Кто в воздухе живет?

Очень часто песчаные бури наряду с пылью и песком переносят аэропланктон — мельчайшие организмы, которые свободно парят в атмосфере. Это могут быть споры грибов, пыльца, плесень, мхи, грибки, бактерии и водоросли. Воздушные жители прикрепляются к твердым частицам и переносятся вместе с ними на дальние расстояния. Кстати, небольшое количество аэропланктона находится в воздухе постоянно, а не только в момент песчаных бурь. Помимо него там содержится и множество вирусов, они в прямом смысле слова падают с неба.

Но давайте вернемся к бурям. Думаете, они случаются только в пустынях? Мини-версии бывают и в городе. Особенно весной, когда снег растаял , а дождь не успел смыть высохшую грязь. Эффект усиливается там, где улицы посыпали различными реагентами в течение зимы. Пыль — настоящая проблема мегаполисов. Я думаю, вы замечали ее на обуви или подоконнике в квартире.

Об одном таком малоприятном столкновении хочу рассказать. Однажды весной я собралась прогуляться в небольшом парке рядом с торговым центром. Там есть пруд, речка и множество тропинок, которые обильно посыпаны гранитной крошкой. Но на подходе к этому оазису я заметила, что на дорожках парка стоят огромные столбы пыли. Да это же целая песчаная буря, поняла я и мгновенно охладела к прогулке. Однако пыль уже успела попасть везде: в нос, уши, застряла в волосах. Она даже прилипла к помаде и хрустела на зубах. Но самое интересное случилось через несколько дней— конъюнктивит и сильнейшее воспаление глаз. Да, пыль попала и туда, и скорее всего, не только она, но и аэропланктон или какой-нибудь вирус, вызвавший воспаление.

Кстати, источником живности, которая распространяется по воздуху, может быть не только пыль, но и человек . Вы наверняка слышали про воздушно- капельный путь распространения инфекции. Возбудитель болезни при дыхании, разговоре, пении, крике, чихании и кашле выделяется в воздушную среду. Мельчайшие капельки слюны с вирусами и бактериями внутри облаком окружают распространителя, а также оседают на окружающих предметах. Если другой человек вдохнет зараженный воздух или прикоснется к загрязненной поверхности, инфекция может попасть в его организм. Воротами для патогенов обычно служат слизистые оболочки (носоглотка, глаза) и поврежденные участки кожи (прыщики, ранки, порезы после бритья).

Больной ОРВИ может заразить до пяти человек в день. Особенно опасны первые дни болезни, когда симптомы ярко выражены. Представим, что человек чихнул. В этот момент в воздух вместе с его слюной вылетают сотни тысяч микробов со скоростью 160̀ км/ч. Для сравнения: средняя скорость поезда «Сапсан», который доезжает от Москвы до Санкт- Петербурга почти за 4 часа, — около 200̀км/ч в час. Частички слюны разлетаются во все стороны на довольно большие расстояния: видимые брызги отлетают на 3̀м, а мелкодисперсные, незаметные глазу, — на все 15.

Воздушно-капельным путем инфекция распространяется очень быстро. Каждый год зимой и осенью происходят вспышки гриппа и других сезонных вирусов. Это случается из-за того, что с приходом холодов люди начинают проводить больше времени вместе в закрытых помещениях. Сухой из-за батарей отопления воздух снижает местный иммунитет слизистых оболочек, и организм становится более восприимчив к болезням. Еще один наглядный пример максимально широкого распространения инфекции воздушно- капельным путем — пандемия COVID-19. Кто бы мог подумать, что обычный респираторный вирус изменит жизнь всей планеты так быстро? Чтобы защитить себя от инфекций, которые распространяются по воздуху, и снизить риск заболеть, необходимо соблюдать правила гигиены. На самом деле большая часть таких правил граничит с правилами хорошего тона, но многие об этом забывают. Вот основные из них:

• Всегда прикрывайте рот и нос, когда кашляете и чихаете. Таким образом вы задерживаете поток зараженных частиц и защищаете окружающих людей. Представьте, как неприятно получить душ из чужой слюны. Закрывать рот и нос следует и тогда, когда вы находитесь в одиночестве. Вирусы и бактерии способны разлетаться на большие расстояния и могут оседать на окружающих предметах. Насколько активно «заминирует» пространство всего лишь один чихающий человек во время болезни?
• Прикрывайте рот и нос салфеткой или сгибом локтя, но ни в коем случае не ладонью. Потому что именно ею вы прикасаетесь к поручням в транспорте, здороваетесь за руку с товарищем и нажимаете кнопки лифта, распространяя инфекцию дальше.
• Мойте руки. Тщательно намыливайте их со всех сторон и между пальцами. Уделите внимание ногтям.
• Не трогайте лицо и глаза грязными руками. Так вы можете занести инфекцию через ранки или слизистую глаз.
• Используйте защитные маски, если болеете. Ограничьте контакты на время заболевания.

Кстати, о защитных масках: вокруг них много неразберихи. Давайте разложим все по полочкам и разберемся в средствах индивидуальной защиты органов дыхания. Средства защиты бывают изолирующие — они не пропускают воздух извне, а подают его из специального баллона. Плюс такой системы — чистота воздуха. Минус — ограниченный запас дыхательной смеси, крупные габариты. Второй тип средств защиты — фильтрующие. Перед тем как попасть в легкие, воздух проходит различные фильтры: противогазные, противоаэрозольные, комбинированные.

Медицинские маски не относят к средствам индивидуальной защиты органов дыхания , так как они не фильтруют воздух, а лишь снижают концентрацию вдыхаемых частиц. Пусть маски и не задерживают бактерии и вирусы на 100% — размеры микроорганизмов гораздо меньше, чем поры материала, из которого сделана маска, — они тем не менее способны существенно снизить вирусную нагрузку на организм. Чем меньше в маске слоев, тем хуже она защищает. Я бы разделила их на два типа: гигиенические и медицинские. К первому типу относятся самодельные маски из ткани, марли или тонкого нетканого материала. Медицинские маски обязательно должны иметь специальную маркировку и состоять из трех слоев: нетканый материал, фильтр, нетканый материал. Такие защищают лучше всего.

Главная роль медицинской маски — задержать на себе капли слюны при кашле и чихании, чтобы они не разлетались и не разносили инфекцию. Маска изолирует того, кто ее носит, от других людей. Конечно, она частично снижает число вдыхаемых вирусов, однако не снимает риск заражения полностью. Безопаснее всего, если маску надевают оба: и болеющий, и здоровый. Чуть хуже ситуация, в которой защиту носит лишь болеющий человек. Здоровому в окружении больных она мало чем поможет. Но самый безнадежный случай — когда маску не надел никто.

Вышесказанное относится к вирусам и бактериям. Медицинские маски хорошо защищают при загрязнении воздуха пылью или аллергенами: на 99,99% . Их настоятельно рекомендуется носить во время песчаных бурь, смога, цветения растений, при работе с бытовой химией. В таких ситуациях они эффективны, потому что размер твердых частиц гораздо больше, чем размер вирусов и бактерий, и они не проходят через материал маски. Помните, размер крупнодисперсной частицы РМ10 — 10 мкм, мелкодисперсной частицы РМ2,5 — 2,5̀мкм? Для сравнения: размер вируса гриппа — 0,1 мкм.

Важно соблюдать и правила ношения масок. Медицинская маска — одноразовое изделие, срок службы которого 2̀ часа. По истечении этого времени ее следует заменить, так как она пропитается влагой от дыхания и перестанет защищать. Маска должна плотно прилегать к лицу, закрывать и нос, и рот. Не стоит трогать чистую маску грязными руками, а также класть в карман или сумку и после этого надевать, потому что вы вдохнете всю грязь, которая осела на ней. Грязную маску тоже не нужно трогать или класть куда-либо: возможно, это источник инфекции. После использования ее следует аккуратно снять и утилизировать. Или постирать, если она многоразовая.

Как защитить себя от твердых частиц

Единственный способ снизить концентрацию твердых частиц в воздухе — перебраться в местность, где их минимум: на природу, за город, к морю. Однако такая возможность есть далеко не у всех. Пожалуйста, отнеситесь к проблеме пыли серьезно , защищайтесь от нее:

• Следите за качеством воздуха, если эта информация доступна для вашего региона. Старайтесь не находиться на улице при песчаных бурях и высоких концентрациях твердых частиц. Не планируйте в таких условиях пробежек, длительных прогулок с детьми и домашними животными. Не сушите белье на открытом балконе — оно вберет в себя загрязнения.
• Если воздух на улице не очень чистый или содержит много пыли — наденьте защитную маску.
• Выбирайте анатомические защитные маски, разработанные по азиатским технологиям. Обратите внимание на маски с клапаном — многие из них способны защитить от частиц пыли PM10 и PM2,5 практически на 100%.
• Не стесняйтесь носить маски! Берите пример с Азии, где они стали обычным предметом гардероба.
• Чтобы в квартиру не проникала грязь с улицы, установите на окна противопылевые сетки. Они не защищают от мелкодисперсных частиц, однако заметно снижают количество крупногопеска, смога и пыльцы в период цветения растений.
• Возможно, вас заинтересует такой прибор, как воздухоочиститель, пропускающий комнатный воздух через фильтры. Единственный недостаток — ограниченный радиус действия устройства.
• Еще один способ защитить помещение от пыли — установить систему приточно-вытяжной вентиляции со специальным фильтром, который будет очищать забираемый с улицы воздух.
• Ну и самое главное, что также может сделать каждый — научиться применять полученные знания на практике.

В один прекрасный момент я поняла, что очевидные для одних вещи совершенно ничего не значат для тех, кто никогда с ними не сталкивался. Многие жители планеты, к сожалению, далеки от экологии , физики, химии, хотя и проходят их в школе. Большая часть населения понятия не имеет, что такое воздух и как он важен. Знания — это сила, здоровье и качество жизни. Моя книга — ваш первый шаг навстречу воздуху. Теперь вы знаете, что это такое, а также почему воздух особенный и неповторимый. Надеюсь, я помогла вам прочувствовать, каким чудом он появился на планете и как легко можно разрушить результат миллиардов лет эволюции. Я надеюсь, вы разделяете со мной мысль, что наш дом — это в первую очередь Земля целиком и лишь потом то бетонное сооружение, в которое вы возвращаетесь по вечерам.

Проблема загрязнения атмосферы – угроза существованию человечества

Смог, который сегодня стал постоянным спутником огромных мегаполисов, озон, стремительно исчезающий в атмосфере планеты, парниковый эффект – темы, которыми сегодня постоянно пестрят информационные ленты средств массовой информации. Загрязненный воздух становится обязательным явлением больших городов, а их население вынуждено приспосабливаться к новой среде обитания. В немалой степени ответственность за стремительное ухудшение экологической обстановки на планете лежит на нас. Загрязнение атмосферы человеком приняло угрожающие масштабы, а дышать грязным воздухом во многих местах на земном шаре, становится нормой.

Если не предпринимать никаких усилий, последствия загрязнения атмосферы для окружающей среды и в частности, для человеческой цивилизации, могут быть плачевными. Уже сегодня косвенный ущерб оценивается учеными и специалистами в сфере экологической безопасности в десятки, сотни миллиардов долларов. Так, загрязненный воздух грозит стать постоянным и неотъемлемым атрибутом существования последующих поколений.

Основные причины загрязнения атмосферы нашей планеты

Одним из основных природных богатств, которым обладает планета Земля, является ее атмосфера. Несколько слоев образуют уникальный химический состав воздуха:

• азот 78%;
• кислород 21%;
• менее 1% приходится на другие газы, включая CO2, гелий, водород, аргон, неон и метан.

Такой газовый состав земного воздуха способствовал появлению на планете миллиарды лет назад первых форм жизни, обеспечил последующее создание биосферы, создание условий для существования всего живого на Земле. Во все времена чистый воздух и благополучная экологическая обстановка являются главными условиями развития человеческой цивилизации. Именно от их состояния зависит существование человека как вида, здоровье и долголетие целых наций.

С течением времени состояние воздушной среды в биосфере планеты постоянно менялось. Это было вызвано действием естественных, природных процессов, которые растянулись на миллиарды лет. Соответственно вела себя и биосфера планеты. Исчезали одни виды, появлялись другие. Таким образом, малейшие изменения химического состава атмосферного воздуха, его концентрации, вредны для всего живого.

Появление человека разумного положило конец естественному ходу вещей в природе. На первый план выходит искусственное загрязнение атмосферы, вызванное бурной деятельностью человека. Однако рассматривать проблему следует в глобальном масштабе, оценивая каждый из факторов, участие которого негативно сказывается на состоянии воздуха. Да, безответственная деятельность человека сыграла не последнюю роль в ухудшении ситуации, однако сегодня доказано, что качество воздуха изменилось ввиду общего, глобального загрязнения атмосферы, которое является результатом совокупного действия естественных и искусственно созданных факторов. Определяющим фактором качественного изменения атмосферы является увеличение в ее составе количества парниковых газов, включая диоксид углерода и других тяжелых примесей.

Эти негативные изменения химического состава атмосферы не возникают сами по себе. Этому способствуют источники загрязнения, одни из которых существовали всегда, а другие появились в результате искусственных процессов. В связи с этим, экологи сегодня имеют дело с двумя видами источников загрязнения:

• естественные источники загрязнения атмосферы;
• антропогенные источники загрязнения атмосферы.

С естественными источниками, влияющими на качественный состав атмосферы Земли, человек имеет дело не одно тысячелетие. Литосфера планеты активно принимает участие в формирование воздушного слоя нашей атмосферы. Вулканы на протяжении всего существования планеты в период своей активности регулярно насыщали нашу атмосферу серой, миллионы тонн которой вместе с углекислым газом и тяжелыми металлами оказывали вредное влияние на живые организмы. Лесные пожары, естественная эрозия поверхностного слоя почвы и прочие катаклизмы, происходящие в истории планеты ранее и случающиеся сегодня, вносят свою лепту в изменение химического состава воздуха.

Однако наша планета обладает несоизмеримо большим ресурсом и способна самостоятельно бороться с подобными явлениями. Другое дело – антропогенное загрязнение атмосферы, которое напрямую связано с деятельностью человека разумного. Масштабы участия человека в процессе ухудшения земной атмосферы стали отчетливо проявляться с ростом социально-бытовой и политической активности.

Основные источники загрязнения атмосферы

Естественная борьба за выживание, которую вел человек на протяжении многих тысячелетий, первоначально не носила масштабного характера. Однако по мере своего могущества, человек все активнее стал вступать в единоборство с природой, стараясь удовлетворить свои потребности и амбиции. Еще в Древнем Риме интенсивное строительство флота привело к масштабной вырубке лесов, что сразу же привело к изменению климата на Юге Европы и к изменениям среды обитания человека. В дальнейшем началась эра подзольного земледелия, которая привела к грандиозной вырубке лесов в масштабах целых регионов. Развитие мореплавания и борьба на море лишили естественных лесов целые страны. Несмотря на то, что размеры вмешательства человека в масштабах планеты невелики, это стало первым тревожным сигналом того, что человек не остановится в своем желании использовать ресурсы планеты.

Последующая в XVII-XVIII промышленная революция дала старт новому беспощадному использованию природных ресурсов, что незамедлительно сказалось на состоянии атмосферы нашей планеты. Следующие 200 лет стали тем периодом в истории человеческой цивилизации, когда человек своими действиями сделал загрязненный воздух нормой нашего существования.

Основными искусственными источниками загрязнения нашей атмосферы стали:

• металлургические предприятия, химические заводы и фабрики, топливная и машиностроительная отрасль;
• развитие сельского хозяйства, связанного с применением минеральных удобрений;
• стремительно развивающаяся транспортная отрасль (появление автомобилей, самолетов, ракетная техника).

На этом фоне можно говорить о классификации процессов, оказывающих влияние на состояние воздуха. Сегодня рассматривается физическое, биологическое и химическое загрязнение. Физическое загрязнение связано с увеличением количества промышленной и бытовой пыли. Загрязнение атмосферы пылью, другими крупным и фрагментами, насыщенными радионуклидами становится потенциально опасным для здоровья человека. Сюда можно отнести вредное влияние продуктов создаваемого человеком электромагнитного излучения, воздействие тепловых и шумовых факторов. В этом аспекте радиоактивное загрязнение атмосферы, вызванное последствиями ядерных испытаний и техногенных аварий, стало одним из наиболее опасных явлений в XX веке.

Биологические факторы, влияющие на химический состав воздуха нашей атмосферы, в основном связаны с увеличившейся активностью биосферы планеты. Появление новых бактерий и вирусов, токсических продуктов жизнедеятельности живых организмов является источником ухудшения биологической составляющей нашего воздуха. Однако наиболее массовый и интенсивный вред атмосфере планеты наносят химические процессы.

В сравнении с извержением вулкана, который в один момент выкидывает в небо десятки тонн серы, токсичных газов и пепла, деятельность промышленных объектов менее заметна. Однако это скрытая опасность, угрозу которой человек ощущает только со временем. Здесь мы имеем дело с целым перечнем факторов, среди которых выделяются стационарные источники загрязнения и автотранспорт. К стационарным источникам относятся промышленные предприятия, которые осуществляют масштабные промышленные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Выбросы предприятий химической промышленности содержат в основном токсичные химические элементы. Вместе с промышленным загрязнением вред наносит использование продуктов бытовой химии на бытовом уровне.

Аэрозольное загрязнение воздуха является следствием увеличения масштабов использования в процессе деятельности инертных газов. Их попадание в атмосферу и увеличение концентрации приводит к разрушению озонового слоя планеты. Наносит вред земным формам жизни и загрязнение атмосферы оксидами азота, альдегидами и диоксидом серы, которые в большой концентрации становятся ядовитыми соединениями.

Стремительный рост населения планеты вызвал увеличение транспортной инфраструктуры. По мнению экологов в наших городах главный загрязнитель воздуха – это автомобиль. Сотни миллионов машин ежедневно вызывают масштабное загрязнение атмосферы выхлопными газами. Продукты работы двигателей внутреннего сгорания – это соединение вредных веществ, которые неизбежно накапливаются в приземном слое воздуха, создавая смог.

Основные загрязнители воздуха и их влияние

В той или иной мере изменение газового состава воздуха неизбежно отражается на состоянии биосферы и в частности на здоровье человека. Экологические организации, занимающиеся мониторингом и контролем загрязнения воздуха, сегодня имеют массу информации о том, что показатели загрязнения атмосферы превысили допустимые значения. Так, количество вредных компонентов в земном воздухе превысило допустимую норму.

Промышленный рост, глобализация экономики, стремительное увеличение населения планеты привели к тому, что в атмосферу планеты стали попадать в огромных количествах следующие вредные и опасные вещества и компоненты:

• диоксид углерода в увеличенной концентрации нарушает естественный теплообмен нашей планеты, способствуя изменению климата;
• оксид углерода, он же угарный газ, в больших концентрациях отравляет все живое;
• соединения углеводорода в превышенных дозах становятся токсичными для человека, способствуя развитию заболеваний органов зрения и дыхательных путей;
• производные серы, попадая в воздушный слой атмосферы, приводят к образованию кислотных дождей. Такие дожди, выпадая за десятки, сотни километров от источников выбросов, убивают растительность и наносят катастрофический ущерб сельскому хозяйству;
• соединения азота (оксиды азота) в большой концентрации приводят к увеличению заболеваний дыхательных путей, к росту числа сердечно-сосудистых патологий;
• радионуклиды, выпадая вместе с осадками на поверхность планеты, накапливаются в живых организмах, провоцируя рост генетических осложнений и раковых заболеваний.

Последствия ухудшения качества воздуха для человека

Состав атмосферы, с которым мы имеем дело сегодня на Земле, уже далеко не тот, каким он всего 100-200 лет назад. Не говоря уже о том воздухе, которым дышали древние греки или египтяне. Современные ученые видят прямую связь увеличения количества опасных для жизни и здоровья заболеваний, снижение уровня рождаемости в отдельных государствах. Только за последние 100 лет, когда началась интенсивная индустриализация экономики, врачи столкнулись с рядом новых, ранее неизвестных патологий и болезней. Это является прямым следствием ухудшения среды обитания человеческой расы. Состояние атмосферы в данном случае имеет первостепенное значение.

В этом аспекте становится актуальным поиск решения проблемы загрязнения атмосферы. Последующие 30-50 лет станут переломными для человечества: окажется ли человек на грани вымирания или мы будем вдыхать чистые воздушные массы, радоваться жизни в условиях сохраненной природы.

В настоящее время наблюдается активизация не только общественных, негосударственных организаций по охране окружающей среды. Оценка реальных масштабов бедствия в научном сообществе привела к тому, что проблемой загрязнения воздуха стали заниматься на государственном уровне. Прекрасным примером сплоченной позиции человечества в этом вопросе стало Киотское климатическое соглашение и Парижская международная конференция. Именно на этих международных форумах были зафиксированы основные проблемы, с которыми необходимо бороться человечеству для сохранения климата на планете. В большей степени это касается и вопросов по сохранению атмосферы планеты.

Защита атмосферы от загрязнения сегодня носит глобальный характер. В рамках достигнутых соглашений определено несколько способов решения проблемы, одним из которых является снижение объема выбросов парниковых газов для промышленных объектов. Значимое место в сфере борьбы за чистоту воздуха занимает международная программа по сохранению озонового слоя нашей планеты. Уменьшение объема использования аэрозолей позволит уменьшить попадание в атмосферу инертных газов.

Перевод автомобильного транспорта на электрическую тягу и другие экологические виды топлива, существенно уменьшит загрязненность воздуха в городах планеты, которое сегодня достигло угрожающих масштабов.

По данным экологических организаций самым грязным воздухом дышат жители Шанхая и Дели. Несмотря на огромное население, эти гигантские мегаполисы представляют для человека самые враждебные места обитания на нашей планете. Однако даже в таких странах, как Китай и Индия, сегодня активно внедряются программы, направленные на борьбу за сохранение чистого воздуха и окружающей среды. Любой завод или огромный химический комбинат, который ранее загрязнял воздух на всю округу, сегодня должен быть закрыт или модернизирован в соответствии с требованиями экологической безопасности.

Прогнозируемое будущее

Только коллективные усилия, направленные на уменьшение количества антропогенных источников загрязнения, могут дать желаемый результат. Человечество достигло того максимума, когда одиночные и самостоятельные действия уже не принесут успеха. Наша атмосфера – это наше общее достояние, поэтому и бороться за ее чистоту надо сообща, всем миром.

Переход на альтернативные источники энергии, позволит отказаться в скором будущем от котельных, которые являются основными источниками загрязнения воздуха. Только закрытие в Китае двух, трех десятков тепловых электростанций позволит уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу на 10-15%. Если такие мероприятия делать в масштабах планеты, успех гарантирован. По мнению экспертов, уменьшение количества автотранспорта, оснащенного двигателями внутреннего сгорания на одну треть, уже через пять лет позволит снизить количество вредных веществ в составе воздуха на 20-25%.