Загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферы: причины, влияние на здоровье, пути решения

Атмосфера – газовая оболочка вокруг Земли, распространяющаяся на высоту 100-122 км от поверхности. Во многом от ее состояния зависит общий климат на Земле и локальные изменения в погоде. На нее оказывается воздействие с внешней и внутренней стороны. Изнутри на нее влияют атмосферные выбросы, поднимающиеся в воздух в результате человеческой жизнедеятельности или естественных процессов. Последствия таких выбросов – загрязнение оболочки, влияющее на здоровье живых организмов и на климатические изменения.

Причины загрязнения атмосферы

Источниками загрязнения могут быть 2 группы факторов:

естественные;
антропогенные.

Обычно они действуют независимо друг от друга. На естественные человек не может оказать существенного воздействия, поэтому такие источники просто отслеживаются для подготовки мер по ликвидации последствий. Антропогенные источники напрямую зависят от интенсивности человеческой жизнедеятельности, такие выбросы бывают постоянные и единичные.

Естественные источники

Природными источниками атмосферных выбросов выступают:

извергающиеся вулканы;
горящие леса;
развивающиеся анаэробные микроорганизмы.

Наибольшее влияние среди естественных источников оказывают извергающиеся вулканы. На Земле их более полутора тысяч, а в атмосферу при извержениях попадают: физические частицы (пыль) и газы. Кроме этого, раскаленная лава способна вызвать пожары. Горящие леса относятся к естественным источникам, если они загорелись под воздействием природных сил: молнии, высоких температур. На естественные причины лесных пожаров приходится не более 5%, все остальные леса возгораются по вине человека. Незначительный вклад на изменение состава атмосферы оказывают анаэробные процессы: они обратны процессам фотосинтеза, формирующего структуру развития живых организмов.

Антропогенные источники

Человеческая жизнедеятельность оказывает наибольшее влияние на атмосферу. Антропогенные источники атмосферного загрязнения:

Вид деятельности или отрасльОписание воздействияПримеры

Промышленные предприятия	При работе используются сжигаемые виды топлива, которые при горении выделяют вредные газообразные вещества в атмосферу.	В македонском городе Тетово действует сталелитейное предприятие «Югохром», в котором из 7 печей без фильтрации в атмосферу попадают тяжелые металлы. Это город с самым грязным воздухом в Европе.
Электростанции	Активное использование угля в работе электростанций приводит к серьезным загрязнениям воздуха. На втором месте среди энергоресурсов по степени отрицательного воздействия – нефть.	В Китае почти 85% энергии вырабатывается при сжигании угля и нефти: 67,5% – уголь, 17,8% – нефть. Китай занимает 1 место в мире по потреблению электроэнергии, размер потребления в 4 раза выше, чем в России (3 место).
Транспорт	Выхлопные газы от любых видов транспорта загрязняют атмосферу высокотоксичными оксидами азота и соединениями свинца. Для сравнения: они опаснее угарного газа в 10 раз.	Над Мехико в течение десятилетий сохранялось облако смога, вызванное чрезмерной автомобилизацией населения. Ситуация усугублялась старым автопарком и географическими особенностями расположения города.
Добыча полезных ископаемых	При добыче нефти и газа используются установки, предусматривающие выброс горящего фонтана наружу из-за разницы в давлении.	Ежегодно в мире сжигается несколько сотен миллиардов кубометров газа на нефтеперерабатывающих и химических заводах. В России – 20-50 миллиардов.
Сельское хозяйство	Пестициды, использующиеся для удобрения сельскохозяйственных земель, и газообразные (метановые) выделения крупного рогатого скота приводят к возникновению парникового эффекта.	Доля сельского хозяйства в формировании парникового эффекта примерна равна доле от транспортных выбросов – около 12%.
Захоронения отходов	На свалках скапливаются разнородные отходы, которые при взаимодействии и разложении выделяют токсичные газы в атмосферу. Кроме этого, образующийся свалочный газ служит источником взрывов и возгораний.	В 2016 году в Индии произошел пожар на одной из крупнейших свалок мира – Деонар. Возгорание произошло из-за скопления свалочного газа. Высота мусорных гор достигает 30 метров, а сама свалка принимает мусор уже почти 100 лет.

Классификация загрязнителей воздуха

Частицы, которые попадают в атмосферу, отличаются друг от друга своими характеристиками, зависящими от источника выбросов. Три формы загрязнителей воздуха:

физические;
химические;
биологические.

Для каждого из видов характерно определенное состояние при нахождении в атмосфере: физические частицы в воздухе, химические элементы в виде газообразных выделений, микробы и бактерии – биологические загрязнители.

Физические загрязнители

Наиболее распространенная группа загрязнителей атмосферы – физические загрязнители. В эту группу входят частицы, для которых характерна одна из форм физического состояния:

механические частицы – твердые тела (пыль, пепел, сажа);
радиоактивные элементы – изотопы и лучи;
тепловое загрязнение – пар, нагретый воздух;
шумовое загрязнение – громкие звуки, низкочастотные колебания;
электромагнитные волны, включая радиоволны.

Химические загрязнители

Ни один холодильник не обходится без фреона

Выбросы фреона и газа от аэрозольных баллончиков, кондиционеров и холодильных установок образуют химическое загрязнение воздуха. Кроме этого, газы возникают при горении топлива.

В атмосферу попадают следующие опасные химические элементы: оксид и двуокись углерода, диоксид серы, оксиды азота, озон, углеводороды, аммиак, аммиак, тяжелые металлы.

Под действием этих газов, например, происходит расщепление трехатомной структуры кислорода, из-за чего образуются озоновые дыры. Разрушение озонового слоя отрицательно влияет на климат на Земле.

Биологические загрязнители

При попадании микробов, инфекций, вредных бактерий происходит биологическое заражение атмосферы. Попадание биологических загрязнителей возможно при развитии вегетативных процессов, для которых образуется благоприятная среда. Для таких загрязнителей характерен локальный масштаб поражения.

Основные загрязняющие вещества

Влияние загрязнителей зависит от частоты попадания элементов в атмосферу, их физико-химических характеристик. Некоторые газы при однократном выбросе оказывают большее воздействие при взаимодействии с кислородом, чем другие при долгосрочном. Например, метан в десятки раз опаснее углекислого газа, но попадает в атмосферу в меньших количествах.

Среди основных загрязняющих веществ выделяются: углекислый газ (до четверти объема), метан (не более 10%), озон (примерно 5%). Другие распространенные опасные выделения: сера, оксиды азота, углеводороды, свинец.

Показатели степени загрязненности атмосферы

Уровень содержания вредных веществ в воздухе определяется при мониторинге состава атмосферы. Справочными значениями определена предельно допустимая концентрация (ПДК) каждого вещества, которая сравнивается в полученными значениями. При сравнении учитываются нормы, по которым дается оценка общему состоянию атмосферы:

стандартный индекс (СИ) загрязненности;
индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

ля СИ определено три уровня загрязнения: 0-20% – повышенный, 20-40% – высокий, 40-100% – очень высокий. Для ИЗА используется 4 уровня, характеризующих загрязнение: 0-5 – низкое, 5-6 – повышенное, 7-13 – высокое, более 13 – очень высокое.

Большинство значений (норма, коэффициенты) берутся из справочников, остальные измеряются на практике. Измеримые показатели: среднегодовая концентрация, максимальная суточная концентрация. Показатель наибольшей повторяемости (НП) фиксирует число превышений норм.

Возможные последствия

Атмосферное загрязнение влияет на человека и другие живые организмы, проникая в организм разными путями. Негативное воздействие загрязненного воздуха проявляется в следующих видах последствий заражения:

ухудшение здоровья;
заражение растений;
возникновение кислотных дождей;
разрушение озонового слоя;
формирование парникового эффекта;
образование фитохимического смога.

Последствия проявляются в виде ухудшения или изменения естественных биологических процессов в организме.

Влияние на здоровье человека

В организм человека вредные частицы из атмосферы попадают через дыхательные пути или через пищу, если они выпали в виде осадка и заразили растения или другие элементы пищевой цепи. Атмосферное загрязнение ухудшает работу сердечно-сосудистой системы, дестабилизируя деятельность легких. Характерные заболевания: болезнь сердца, рак легких, инсульт, астма. Перетекающие в острую форму заболевания приводят к 7-10 миллионам смертей ежегодно, причем в Китае и Индии число смертей составляет 1-1,2 миллиона на страну. Также в числе «лидеров» Пакистан, Бангладеш и Россия, у которых от 100 до 400 тысяч смертей.

Влияние на растения, озоновый слой и парниковый эффект

Твердые осадки атмосферного загрязнения могут через поры проникать в растения, заражая их. Кроме того, атмосферное загрязнение негативно влияет на формирование озонового слоя и протекание процессов фотосинтеза. Из-за разрушения озоновой оболочки возможен запуск обратного развития живых организмов: на смену аэробным вернутся анаэробные. Это возможно, если состав атмосферы кардинально изменится, и она станет благоприятной восстановительной средой для развития анаэробных форм жизни. Сейчас преобладает окислительная среда с аэробными организмами. По такому же принципу при взаимодействии молекул кислорода и солнечного излучения формируется парниковый эффект.

Методы уменьшения загрязнения воздуха

Атмосферное загрязнение чаще всего используется рейтинговыми организациями для определения списка самых чистых и грязных мест на Земле. Это связано с безостановочностью дыхательного процесса у живых организмов, что приводит к неизбежности воздействия этого вида загрязнения на них. В зависимости от источника выбросов и их физико-химических характеристик выделяются направления по снижению загрязнения:

альтернативная энергетика;
сокращение промышленных выбросов;
изменение структуры работы транспорта;
вторичная переработка отходов;
сокращение применения химических удобрений;
увеличение доли зеленых насаждений.

рименение всех мер возможно только при внедрении государственного регулирования направления. Для закрепления намерений государствами-членами ООН был подписан Киотский протокол, направленный на сокращение выбросов парниковых газов.

Большинство мер предусматривает отказ от традиционных видов топлива, таких как нефть, уголь, в меньшей степени – газ. Кроме этого, меры по сокращению атмосферных выбросов должны реализовываться за счет сокращения объемов производства и движения транспорта. Это достигается рациональным использованием ресурсов: переработкой, вторичным производством, отказом от индивидуальных транспортных средств с переходом на групповые для эффективного заполнения пространства.

Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

Основные загрязнители атмосферного воздуха:

Окись углерода (СО) – бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. При этом 65% от всех выбросов приходится на транспорт, 21% — на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% — на промышленность [источник не указан 190 дней] . При вдыхании угарный газ за счёт имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.

Двуокись углерода (СО₂) – или углекислый газ, — бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода. Является одним из парниковых газов.

Диоксид серы (SO₂) (диоксид серы, сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO₂ оценивается в 190 млн. тонн в год. Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем – к воспалению или отеку лёгких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания.

Оксиды азота (оксид и диоксид азота) – газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO₂ объединяются одной общей формулой NO_х . При всех процессах горения образуются окислы азота, причем большей частью в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование окислов азота. Другим источником окислов азота являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн. тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику – 28%, на промышленные предприятия – 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор – 3%.

Озон (О₃) – газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосферном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.

Углеводороды – химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, прoмышленных растворителях и т.д.

Свинец (Pb ) – серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т.п. Около 60% мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80%) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования подразделяются на следующие 4 класса:

механическая пыль – образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;
возгоны – образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;
летучая зола – содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;
промышленная сажа – входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции (ТЭС), потребляющие уголь. Сжигание каменного угля, производство цемента и выплавка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн. тонн в год [2].

Загрязнение атмосферного воздуха

Загрязнение атмосферного воздуха является одним из серьезнейших экологических факторов, влияющих на здоровье любого человека, проживающего в странах с низким, средним и высоким уровнем дохода.

По оценкам, в 2016 г. во всем мире загрязнение атмосферного воздуха (воздуха вне помещений) как в городах, так и в сельской местности стало причиной 4,2 миллиона случаев преждевременной смерти в год; эта смертность была обусловлена воздействием мелких взвешенных частиц диаметром до 2,5 мкм (PM2,5), которые вызывают сердечно-сосудистые и респираторные, а также онкологические заболевания.

Население стран с низким и средним уровнем дохода в непропорционально высокой степени подвержено загрязнению воздуха, и из 4,2 млн случаев преждевременной смерти 91% регистрируются в странах с низким и средним уровнем дохода, главным образом в регионах ВОЗ для стран Юго-Восточной Азии и Западной части Тихого океана. Последние оценки бремени болезней указывают на то, что загрязнение воздуха играет очень значительную роль в заболеваемости и смертности, обусловленных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Появляется все больше данных, в том числе по итогам исследований, проведенных в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха, которые свидетельствуют о наличии связи между загрязнением атмосферного воздуха и риском сердечно-сосудистых заболеваний.

По оценкам ВОЗ, в 2016 г. около 58% преждевременных смертей, связанных с загрязнением наружного воздуха, были вызваны ишемической болезнью сердца и инсультом, по 18% – хронической обструктивной болезнью легких и острыми инфекциями нижних дыхательных путей, соответственно, и 6% – раком легких.

В некоторых случаях смерть может быть связана одновременно с несколькими факторами риска. Например, факторами рака легких являются как курение, так и загрязнение атмосферного воздуха. Часть случаев смерти от рака легких можно было бы предотвратить путем улучшения качества атмосферного воздуха или сокращения табакокурения.

В 2013 г. Международное агентство ВОЗ по изучению рака (МАИР) пришло к выводу о том, что загрязнение атмосферного воздуха имеет канцерогенное воздействие на здоровье человека, причем загрязнение воздуха взвешенными частицами наиболее сильно ассоциируется с повышенной заболеваемостью онкологическими заболеваниями, особенно раком легких. Также была установлена связь между загрязнением атмосферного воздуха и ростом заболеваемости раком мочевыводящих путей/мочевого пузыря.

Одной из важнейших задач в области охраны здоровья населения является работа по коррекции всех факторов развития неинфекционных заболеваний, включая загрязнение воздуха.

Большинство источников загрязнения наружного воздуха неподконтрольны населению, и снижение их воздействия требует согласованных действий со стороны местного, национального и регионального руководства в таких секторах, как транспорт, энергетика, утилизация отходов, городское планирование и сельское хозяйство.

Существует множество примеров успешной политики в области транспорта, городского планирования, производства электроэнергии и промышленности, направленной на снижение уровня загрязнения воздуха:

промышленность: внедрение экологически чистых технологий, позволяющих сократить выбросы в атмосферу на промышленных предприятиях; совершенствование методов утилизации бытовых и сельскохозяйственных отходов, включая улавливание метана, образующегося на объектах утилизации отходов, в качестве альтернативы его сжиганию (для его дальнейшего использования в качестве биогаза);
энергетика: обеспечение доступа к недорогостоящим источникам энергии в быту для приготовления пищи, отопления и освещения;
транспорт: переход на экологически чистые методы производства электроэнергии; приоритетное развитие сетей скоростного городского транспорта, пешеходного и велосипедного движения в городах, а также железнодорожных междугородных грузовых и пассажирских перевозок; переход на более чистые дизельные двигатели для большегрузных автомобилей, автомобили с низким уровнем выбросов, а также более чистые виды топлива, включая горючее с пониженным содержанием серы;
городское планирование: повышение энергоэффективности зданий, озеленение и сокращение площади городов, повышающие их энергоэффективность;
производство электроэнергии: повышение объемов использования видов топлива с низким уровнем выбросов в атмосферу и методов производства электроэнергии, не основанных на сжигании топлива (например, солнечной, ветряной или гидроэнергетики); комбинированная генерация тепла и электроэнергии; распределенная энергетика (например, маломасштабные сети электроснабжения и размещение солнечных батарей на кровле домов);
утилизация бытовых и сельскохозяйственных отходов: внедрение мер по сокращению объемов, сепарации, вторичной переработке и вторичному использованию отходов; совершенствование методов биологической утилизации отходов, таких как анаэробная ферментация с получением биогаза (низкозатратная и выполнимая альтернатива открытому сжиганию твердых отходов). Там, где инсинерация отходов является единственным возможным методом их утилизации, крайне важно обеспечить применение технологий сжигания со строгим контролем выбросов.

Помимо загрязнения атмосферного воздуха, серьезную угрозу для здоровья около 2,6 миллиарда человек, которые готовят пищу и отапливают свои дома посредством сжигания биомассы и угля, представляет загрязнение воздуха в жилых помещениях. В 2016 г. около 3,8 миллиона случаев преждевременной смерти были обусловлены загрязнением воздуха в жилых помещениях. Практически все они были зарегистрированы в странах с низким и средним уровнем дохода. Как в городских, так и в сельских районах загрязнение воздуха внутри жилых помещений также является значительным источником загрязнения атмосферного воздуха, и в некоторых регионах мира на долю этого источника приходится до 50% всех выбросов в атмосферу.

В Глобальных рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха представлены глобальные рекомендованные предельные значения концентрации основных загрязняющих воздух веществ, которые представляют угрозу для здоровья населения.

Рекомендации применимы в любой стране мира, касаются как воздуха внутри помещений, так и атмосферного воздуха и основаны на экспертной оценке актуальных научных данных о влиянии на здоровье следующих загрязняющих веществ:

взвешенные частицы (PM);
озон (O3);
двуокись азота (NO2);
двуокись серы (SO2).

В документе также содержатся основанные на передовой практике рекомендации качественного характера, касающиеся содержания в воздухе сажи/атомарного углерода, сверхтонких взвешенных частиц (диаметром <=1мкм), а также частиц, попадающих в воздух в результате пыльных и песчаных бурь.

Взвешенные частицы (PM)

Определение и главные источники загрязнения

Концентрация взвешенных частиц является часто используемым косвенным показателем уровня загрязнения воздуха. Среди других загрязняющих веществ они оказывают негативное воздействие на здоровье наибольшего числа людей. Основными компонентами взвешенных частиц являются сульфаты, нитраты, аммиак, хлорид натрия, сажа, минеральная пыль и вода. Они представляют собой сложную смесь твердых и жидких органических и неорганических веществ, присутствующих в воздухе во взвешенном состоянии. Частицы диаметром менее 10 микрон (≤ PM10) способны проникать глубоко в легкие и осаждаться в них; еще более пагубное воздействие на здоровье оказывают частицы диаметром менее 2,5 микрон (≤ PM2,5). Частицы PM2,5 способны преодолевать аэрогематический барьер в легких и попадать в кровеносную систему. Хроническое воздействие взвешенных частиц усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака легких.

Обычно загрязнение воздуха взвешенными частицами PM10 измеряется в виде среднесуточных или среднегодовых значений концентраций на кубический метр объема воздуха (м3). Как правило, единицей измерения загрязнения воздуха взвешенными частицами являются микрограммы на кубический метр (мкг/м3). При наличии достаточно чувствительного измерительного оборудования также измеряется концентрация еще более мелких взвешенных частиц (PM2,5 и меньше).

Воздействие на здоровье

Установлена тесная количественная связь между воздействием высоких концентраций мелких взвешенных частиц (PM10 и PM2,5) и повышенной смертностью или заболеваемостью. Аналогичным образом, при сокращении концентрации мелкодисперсных и взвешенных частиц, обусловленные ими показатели смертности также снижаются, если прочие факторы остаются неизменными. Наличие такой связи дает возможность при принятии решений прогнозировать то улучшение здоровья населения, которое может быть обеспечено в случае снижения загрязнения воздуха твердыми частицами.

Загрязнение воздуха мелкодисперсными взвешенными частицами оказывает негативное воздействие на здоровье человека даже при очень низких концентрациях: порогового значения, ниже которого этот тип загрязнения не представляет опасности для здоровья, не установлено. Поэтому предельные значения, фигурирующие в Глобальных рекомендациях ВОЗ, направлены на достижение минимально возможных концентраций взвешенных частиц.

Максимальные допустимые концентрации загрязняющих веществ, представленные в Глобальных рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха

Взвешенные частицы (PM)

Озон (O3)

Определение и главные источники загрязнения

NO2 – главный источник образования нитратных аэрозолей, которые являются значительной фракцией взвешенных частиц PM2,5, и, в присутствии ультрафиолета, озона. Основными источниками антропогенных выбросов NO2 в атмосферу являются различные процессы горения (в коммунальном отоплении, при выработке электроэнергии, в двигателях внутреннего сгорания на наземном и водном транспорте).

Воздействие на здоровье

Эпидемиологические исследования показывают, что симптомы бронхита у детей, больных астмой, ухудшаются на фоне долгосрочного воздействия NO2. Также с загрязнением NO2 в концентрациях, на данный момент измеряемых или наблюдаемых в городах Европы и Северной Америки, ассоциируется рост снижения функции легких.

Двуокись серы (SO2)

Определение и главные источники загрязнения

SO2 – бесцветный газ с резким запахом. Он образуется в результате сжигания ископаемого топлива (угля и нефтепродуктов) и плавке минеральных руд, содержащих серу. Главным антропогенным источником выбросов SO2 в атмосферу является сжигание содержащего серу ископаемого топлива для отопления жилых помещений, производства электроэнергии и в двигателях внутреннего сгорания.

Воздействие на здоровье

Загрязнение воздуха SO2 может вредить дыхательной системе, нарушать функцию легких и вызывать раздражение глаз. Воспаление дыхательных путей приводит к кашлю, отделению мокроты, обострению астмы и хроническому бронхиту и повышает восприимчивость к респираторным инфекциям. В дни, когда отмечаются повышенные показатели загрязнения воздуха диоксидом серы, повышается число госпитализаций и смертности в результате сердечно-сосудистых заболеваний. Когда

SO2 реагирует с водой, образуется сернистая кислота – один из основных компонентов кислотных дождей, которые являются одной из причин обезлесения.

Деятельность ВОЗ

Недавно государства-члены ВОЗ приняли резолюцию (2015 г.) и дорожную карту (2016 г.) по усилению глобальных ответных мер в связи с негативным воздействием загрязнения воздуха на здоровье.

ВОЗ является учреждением, курирующим работу по достижению трех показателей в рамках Целей в области устойчивого развития, связанных с загрязнением воздуха:

3.9.1 Смертность от загрязнения воздуха;
7.1.2 Доступ к чистым видам топлива и технологиям;
11.6.2 Качество воздуха в городах.

ВОЗ разрабатывает и публикует рекомендации по качеству воздуха, содержащие рекомендованные предельные допустимые значения концентрации основных загрязняющих воздух веществ (в отношении воздуха внутри помещений и атмосферного воздуха)..

ВОЗ выполняет детальные оценки влияния различных загрязняющих воздух веществ на здоровье, включая взвешенные частицы, сажу и озон.

ВОЗ собирает научные данные о связи загрязнения воздуха с отдельными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые и респираторные заболевания и рак, а также выполняет оценку бремени болезни, связанного с текущим загрязнением воздуха, на страновом, региональном и глобальном уровнях.

ВОЗ ведет разработку различных методических пособий и инструментов, таких как AirQ+ для оценки воздействия отдельных загрязняющих веществ на здоровье, Методика экономической оценки влияния на здоровье (Health Economic Assessment Tool (HEAT)), инструмент Green+ для привлечения внимания к значимости зеленых насаждений для здоровья населения, Методика оценки воздействия устойчивого транспорта на здоровье (Sustainable Transport Health Assessment Tool (STHAT)) и Инструмент комплексного моделирования воздействия транспорта на здоровье (Transport and Health Impact Modelling Tool (ITHIM)).

ВОЗ подготовила комплект материалов по чистым видам топлива и технологиям для нужд домохозяйств (Clean Household Energy Solutions Toolkit (CHEST)) для обеспечения стран и программ методическими материалами по разработке или оценке мер политики, направленных на расширение доступа к чистым источникам энергии, что особенно важно ввиду того, что загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух внутри и вблизи жилых помещений, вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Комплект материалов CHEST включает в себя

модули по оценке потребностей, рекомендации в отношении стандартов на бытовые энергоприборы и их тестирования, мониторинга и оценки, а также материалы по укреплению роли сектора здравоохранения в борьбе с загрязнением воздуха внутри жилых помещений.

ВОЗ оказывает государствам-членам содействие в обмене информацией о примерах успешных подходов, методах оценки и мониторинга воздействия загрязнения на здоровье.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния.

ВОЗ выступила в качестве соучредителя общеевропейской Программы по транспорту, окружающей среде и охране здоровья, выстроила модель регионального, межгосударственного и многосекторального сотрудничества для смягчения воздействия загрязнения воздуха и других факторов на здоровье в транспортном секторе, а также разработала инструменты оценки положительного влияния принятия таких мер на здоровье населения.

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Загрязнение атмосферы – экологическая катастрофа, затрагивающая все живое на планете. Задача человечества сегодня – сохранить воздушную оболочку, покрывающую Землю. Атмосферу называют «жизненно важным» элементом, за счет содержащегося в нем кислорода.

Без кислорода жизнь на планете невозможна, животные, растения, человек – все мы зависимы от него. Но с каждым годом концентрация опасных токсических соединений в атмосфере растет, что провоцирует тяжелые болезни.

Экологические проблемы атмосферы

Длительное негативное влияние газов свалок, автотранспорта, промышленных предприятий не могло оставаться без последствий. Человек сегодня столкнулся с рядом экологических проблем атмосферы, рассмотрим наиболее явные:

Ухудшение качества воздуха.
В течение дня мы вдыхаем 20000 литров воздуха. Вместе с ним в легкие попадает 1-2 литра твердых примесей и 5-50 мг тяжелых металлов. Мелкодисперсные частицы не имеют возможности выйти из организма и остаются в легких, провоцируя бронхиты, обструктивные болезни. Тяжелые металлы оказывают прямое повреждающее воздействие на нервную систему. Они накапливаются в лимфатических узлах, костях, становясь источником хронического отравления. Последствия отравления многообразны – токсический шок, нарушение сна, пищеварения, двигательные дисфункции, галлюцинации.
Фотохимический смог.
Урбанизация привела к появлению фотохимического тумана, представляющее скопление газов, аэрозолей, оксидов серы и азота в нижних слоях атмосферы. Они оседают из-за влажности, температуры, солнечного излучения, формируя плотное облако над городом. Особенно страдают промышленные районы. В таком газопылевом облаке присутствуют токсические соединения. Они нарушают работы легких, замедляют фотосинтез растений.
Кислотные дожди.
Опасность кислотных осадков – повреждение сельскохозяйственных угодий, разрушение памятников истории под влиянием загрязнения атмосферы. Гибель лесных массивов. После таких агрессивных дождей на листьях появляются некротические участки, свидетельствующие о разрушении структуры. Появляются кислотные дожди после взаимодействия технических оксидов азота и серы с поднимающейся от земли влагой. За счет ветра облака, несущие такие дожди, перемещаются на отдаленные территории и способны оказать протяженное повреждение.
Парниковый эффект.
Углекислый газ, антропогенного происхождения, задерживается в нижних слоях атмосферы. Провоцирует парниковый эффект, приводящий к повышению температуры на планете, изменению климата. Резкие перепады температур от летней изнуряющей жары до раннего осеннего снега. Непривычно теплая зима и парадоксально холодная весна – также проявления парникового феномена.

Все изменения наносят вред здоровью человека. Риск исчезновения видов животных возрастает, они не успевают приспособиться к стремительно меняющимся условиям экологии. Загрязнение атмосферы снижает качество жизни в мегаполисах и густонаселенных районах планеты.

Вещества, загрязняющие атмосферу

Значительный вред представляют вещества, образующиеся в момент сгорания. Они становятся источниками кислотных дождей, парникового феномена, изменения климата на планете. Основными вредными веществами в атмосфере являются следующие:

углеводороды в газообразном состоянии – метан;
соединения азота – оксиды, аммиачные фракции;
производные серы – серный и сернистый ангидрид;
соединения углерода – угарный и углекислый газ.

Вещества, загязняющие атмосферу (таблица)

Работающие двигатели производят частицы тяжелых металлов. Отрицательное воздействие атомной промышленности, испытаний ядерного оружия не представляет сомнений. В атмосфере оказываются радиоактивные вещества, способные глубоко проникать в ткани живых организмов, вызывая разрушительные изменения.

Источники загрязнения

Если посмотреть на вопрос источников глобально, то выделяют искусственные (техногенные, антропогенные) и природные загрязнители атмосферы. Рассмотрим отличительные черты каждого вида:

Естественные.
Обусловлены природными изменениями, не зависят от деятельности человека. Возникают локально, оказывают ограниченное и кратковременное воздействие на экологию. Происходит самоочищение атмосферы в результате активации природы собственных сил.
Искусственные.
Промышленные предприятия, транспорт, электростанции, системы отопления выбрасывают тонны опасных загрязняющих веществ. Повреждение экологии носит протяженный и многосторонний характер, затрагивающее все живое на планете.

Извержение вулканов.
При выходе магмы в воздух попадают опасные газы, содержащие серу и углерод.
Лесные пожары.
Характеризуются наполнением окружающей среды сажей.
Пыльные бури.
Сила ветра в пыльной буре такова, что поднимает с земли даже крупные горные породы. Мелкие фрагменты уносятся с ветром на протяженные территории.
Естественное разложение (гниение) органических остатков.
Сопровождается выделением аммиака, распространяющегося по воздуху и попадающего в почву и воду.

Транспорт.
В выхлопных газах автомобиля встречаются углекислый газ, оксиды углерода, азота.
Промышленность.
Особую опасность представляют химические, металлургические предприятия, организации по производству строительных материалов.
Свалки бытовых отходов.
Несанкционированные свалки, полигоны ТБО за чертой города – источники биогазов, изменяющих состав воздуха.
Электростанции.
День работы электростанции сопровождается выбросом оксидов серы, азота, пыли, сажи, золы.
Сельскохозяйственная деятельность.
Авиационное распыление пестицидов позволяет достигнуть хороших результатов при обработке больших площадей. Но при этом возрастает угроза загрязнения атмосферы опасными токсическими соединениями.

Среди техногенных источников на первое место выносят влияние автотранспорта, количество которого в крупных городах экспоненциально растет. На втором месте закрепилась химическая промышленность и системы отопления домов.

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Классификация атмосферного загрязнения

Классификация атмосферного загрязнения антропогенного происхождения основывается на природе явления. Выделяют химический, физический и биологический вариант:

Химическое загрязнение.
Сопровождается повышением концентрации углеводородов, тяжёлых металлов, диоксида серы, аммиака, альдегидов, окислов азота и углерода.
Физическое загрязнение.
К этой группе относится пыль, радионуклиды. Подгруппы физического воздействия – тепловые, шумовые и электромагнитные выбросы.
Биологическое загрязнение.
Бактерии, вирусы, продукты жизнедеятельности организмов смешиваются с воздухом, отравляя его.

Для защиты атмосферного воздуха от всех видов опасных соединений вводят меры контроля, основанные на показателях загрязнения.

Меры по контролю загрязнения

Проблематика загрязнения воздуха сегодня носит глобальный характер. Для решения вопроса нормирования загрязнения атмосферы и предотвращения дальнейшего ухудшения положения страны государства тратят огромные средства. С целью мониторинга состояния окружающей среды введен комплексный показатель, характеризующий степень загрязнения атмосферы. Он отражает предельно допустимую концентрацию (ПДК) основных загрязняющих веществ в воздухе.

Учеными доказано негативное влияние серы и азота, соединений углерода на показатели здоровья человека. Но атмосфера сегодня представлена коктейлем из разнообразных компонентов, общее действие которых окончательно не изучено. Именно этот факт определяет потребность расчета индекса загрязнения атмосферы.

В странах с высоким уровнем промышленности вводятся программы, направленные на борьбу с загрязнением атмосферы. Для этого предприятия обязывают устанавливать очистные сооружения, за загрязнение атмосферы предусматривается уголовная ответственность. Дополнительно снижается интенсивность вырубки лесов, потому что они с помощью фотосинтеза продуцируют необходимый планете и человечеству кислород.

В отношении сельского хозяйства методы защиты атмосферы основываются на минимизации химических соединений для роста растений, пестицидов (особенно распыление силами авиации).

Последствия

Посещая город с высоким уровнем промышленности, бесчисленным количеством личного и общественного транспорта можно почувствовать загрязненный воздух. Он тяжелый, липкий, дышать в таком городе сложно. Хозяйки замечают, что свежевымытые окна на следующий день становятся пыльными, а жирная сажа со стекол плохо оттирается. Все это характеризует повышенную концентрацию загрязняющих веществ (выше санитарно-гигиенических показателей загрязнения атмосферы).

влияние загрязнений атмосферы на здоровье человека

Среди последствий загрязнения атмосферы Земли стоит в первую очередь обратить внимание на следующие:

Смог.
Фотохимический туман образуется из частиц дыма, сажи, аэрозольных компонентов. Он плотным облаком висит над городом. Лучи солнца через смог проходят в недостаточном объеме. Дети, не получившие требуемый для развития ультрафиолет, болеют рахитов. Последствия для взрослых – гиповитаминоз, снижение работоспособности, повышенная усталость.
Ухудшение качества воздуха.
Окружающая среда переполнена токсическими соединениями в твердом или газообразном состоянии. Комплексные показатели загрязнения возрастают.
Обострение хронических заболеваний.
Первой страдает бронхолегочная система. При вдыхании пыль, сажа, частицы твердых металлов осаждаются на стенках бронхиол, вызывая постоянное раздражение. В результате частота бронхитов, астматических приступов в крупных городах увеличивается. Другой аспект – витающие в воздухе канцерогены, появившиеся при сгорании топлива. Они становятся провокаторами онкологических заболеваний. Дополнительно отмечается рост аллергических кожных состояний, обострения сердечно-сосудистых патологий. Длительное негативное влияние снижает защитные свойства организма, инфекционные и бактериальные агенты пронимают беспрепятственно.
Глобальные климатические перестройки.
К ним относятся спонтанно возникающие кислотные осадки, разрушение озонового слоя, формирование парникового эффекта. Для экологов в рамках текущей ситуации важна организация наблюдения, моделирование загрязнения атмосферы с учетом климатических факторов для оценки потенциального повреждения. Экологический прогноз при увеличении загрязнения атмосферы крайне неблагоприятный.

Как сделать воздух чище?

Чтобы предотвратить загрязнение атмосферы, следует позаботиться о «зеленых легких» – леса, парки, скверы. Именно они продуцируют кислород. Решить эту проблему можно несколькими путями:

развивать парковые зоны в городах;
уменьшать вырубку лесных массивов;
вводить программы утилизации с повторной переработкой.

Использованная бумага – источник вторичного сырья. Но для реализации программ необходим раздельный сбор мусора, широко распространенный в странах Европы. В России подобная практика пока не пользуется популярностью.

Меры по предотвращению загрязнения

Человечество осознает опасность дальнейшего загрязнения атмосферы. При сохранении данной тенденции риск экологического кризиса возрастает, что губительно для планеты. Задача ученых, занимающих вопросами экологии, – разработать меры по защите атмосферы от загрязнений.

Сокращение промышленных выбросов

Уменьшить токсические потенциально опасные отходы можно с помощью современных очистных сооружений. Средства очистки воздуха с несколькими последовательными уровнями (предварительная, основная, финальная) предотвращают попадание вредных веществ.

На промышленных предприятиях устанавливают специальные фильтры для очистки воздуха

Уровень негативного воздействия на окружающую среду снижается. Ученые сегодня работают над созданием подобных систем, обеспечивающих основные способы очистки атмосферы от пыли в сочетании с минимальной себестоимостью.

Контроль транспорта

Помимо автомобилей вклад в загрязнение атмосферы вносят самолеты. Уменьшение повреждающего воздействия на озоновый слой будет достигнуто при переходе на альтернативные виды топлива. Аналогичная ситуация в отношении предотвращения загрязнения атмосферы с судов. Только топливо с минимальным выбросом опасных соединений в состоянии решить проблему.

Программы утилизации мусора

Полигоны для складирования бытовых отходов, захоронение – нерациональный вариант использования ресурсов. Дополнительно разрастающиеся свалки загрязняют экологию, страдают водные источники, почва, воздух. ТБО могут стать источником сырья при правильной утилизации.

Бумагу, стекло, металл, пластик можно использовать не один раз. При переработке достигаются две цели. С одной стороны – получение вторичного сырья для производства товаров. С другой стороны – сокращение выбросов от мусоросжигающих заводов. Проблема внедрения практики утилизации – отсутствие привычки сортировать мусор.

В странах Европы, США, Японии дома оснащены раздельными контейнерами для разных типов отходов. С раннего возраста ребенок знает, что бумагу и пластик нельзя сбрасывать вместе. В России подобная практика находится на начальной стадии внедрения.

Использование альтернативных источников энергии

При сжигании угля, как основного источника энергии сегодня, в атмосферу выбрасывает огромное количество опасных продуктов горения. Но существуют технологические мероприятия, направленные на защиту атмосферного воздуха, за счет внедрения альтернативных, перспективных источников. Такими является солнечная энергия, ветроэнергетика, гидроэнергетика, биотопливо, криоэнергетика, геотермальная, гравитационная и грозовая энергетика. Они обеспечивают требуемой энергией без вреда для экологии.

Преимущество нетрадиционных вариантов заключается в возобновляемости ресурсов, в отличие от исчерпаемых видов топлива. Крупные корпорации, ответственно относящиеся к вопросам защиты атмосферного воздуха от выбросов, устанавливают на крышах зданий солнечные батареи. Сегодня солнечные электростанции функционируют в 80 странах мира. Автомобилестроение постепенно внедряет технологии эко-мобилей.

Уменьшение химических добавок в сельском хозяйстве

Достижение высоких показателей сельского хозяйства связано с использованием минеральных удобрений. Пестициды призваны защитить посадки от вредителей и болезней. С другой стороны массовое орошение полей с помощью авиации не может не отразиться на окружающей среде. Задача фермеров – сократить химикаты, а ученых – предотвратить загрязнение с помощью создания веществ с минимальным уровнем риска для экологии.

Чтобы передать приятные ощущение от посещения, мы используем фразу «хорошая атмосфера». Она отражает комфорт, спокойствие и уют. В отношении окружающей среды для достижения подобного состояния требуются силы, знания и инновации. Создать благоприятную, экологически чистую атмосферу возможно благодаря совместной работе ученых, руководителей предприятий, глав государств и каждого человека.

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Отрицательные последствия кислотных дождей

Основные парниковые газы и их влияние на климат

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Химические загрязнения среды и здоровье человека

Парниковый эффект и разрушение озонового слоя: суть процессов

Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы

Основные химические загрязнители атмосферы

Парниковый эффект в атмосфере Земли и его возможные последствия

Если вовремя не остановимся, и не прекратим загрязнять воздух – скоро будет нечем дышать! Я живу в городе, в котором 3 металлургических комбината, и только 1 из них вовремя меняет фильтры. И таких предприятий множество!

Самая актуальная тема человечества 21 века. В погоне за прибылью мы губим сами себя же. Понимают это единицы, а основная масса живет одним днем не думая о будущем. Планета изменяется у нас на глазах и каждый год становится всё хуже. Есть моменты улучшения обстановки во время полного карантина, как было весной 2020, когда ковид19 пошел по планете. В это время воздух очистился, промышленность стояла, транспорт стоял и выбросов было минимум…Так может нам стоит полностью остановиться, чтобы дышать полной грудью?

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.

Загрязнение воздуха

Источники и классификация атмосферного загрязнения

Классификация источников экопроблемы выделяет химические и физические и биологические формы загрязнения атмосферы:

Наибольшую концентрацию ядовитых веществ в воздушную оболочку земного шара приносят промышленные выбросы синтетических соединений. Из-за деятельности человека в воздухе увеличивается концентрация солей тяжелых металлов, аммиачного дыма, альдегидов, эфиров и различны углеводородов.
К биологическому виду засорения атмосферы относят вирусы, патогенные бактерий, грибные споры и токсины, вырабатываемые железами животных или растений.
О физическом загрязнении свидетельствует высокое содержание пылевых частиц и радионуклидов в воздухе. Такое явление характерно для электромагнитных, тепловых и шумовых всплесков в городских условиях.

На газовый состав воздушной оболочки влияют природные явления и деятельность человека. К основным источникам естественного загрязнения относятся:

воздушная эрозия почвы;
лесные пожары;
вулканические извержения;
пылевые бури;
разложение растений и животных;
сгорание метеоритов, приносящих небольшое количество космической пыли.

Выхлопные газы

К антропогенным видам загрязнения воздушных масс относят:

отходы металлургической, топливной, энергетической, машиностроительной, нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности;
распыление пестицидов в сельскохозяйственных районах, биологические отходы животноводства;
выхлопные газы автомобилей;
отопление домов с помощью дров.

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.

Дым от ТЭЦ

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:

углекислый газ увеличивает негативное воздействие парникового эффекта;
оксид углерода – вызывает удушье при попадании в живой организм и приводит к смертельному исходу;
углеводородные соединения, раздражающие слизистые оболочки;
радикалы серы: провоцируют образование кислотных осадков, вызывают аллергические реакции и засуху растений;
азотистые соединения вызывают воспалительный процесс в легких, бронхит, простудные заболевания, ухудшают состояние на фоне сердечно-сосудистых патологий;
радиоактивные соединения – накапливаются в клетках, провоцируя их раковое перерождение, вызывают бесплодие и летальный исход.

Углекислый газ

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:

формальдегида;
солей свинца;
аммиака;
бензола, фенола;
сероуглерода;
эфиров.

Загрязнение атмосферы оксидами серы и азота способствует возникновению опухолей и заболеваний хронической формы.

Наиболее опасен выброс радиоактивных соединений, вызванных испытанием ядерного оружия на военных полигонах. Представляет угрозу поступление в воздух большого количества тепловой энергии.

Химическое загрязнение

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.

Смог

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.

Извержение вулкана

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.

Лесной пожар

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.

Пыльная буря

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:

Наибольшая повторяемость (НП). Частота превышения разрешенной концентрации в течение месяца или года.
Стандартный индекс (СИ). Величина является результатом отношения измеренной концентрации загрязняющего материала на максимально допустимую концентрацию примесей. Данные параметры определяют во время выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
Индекс загрязненности атмосферы (ИЗА). Комплексный показатель, для расчета которого потребуется определить коэффициент токсичности загрязнителя и его среднюю концентрацию за сутки и за год.

Пробы воздуха

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.

Загрязнение в мегаполисе

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:

Китай. Уровень атмосферного загрязнения превышает показатели нормы более, чем в 50 раз.
Индия. Большое количество людей, автомобилей, заводов и других источников выброса токсичных соединений.
Южно-Африканская республика. Тяжелая промышленность является главным источником загрязнения.
Мексика. Над городами плотно нависает смог.
Япония. Несмотря на озеленение и использование технологий для очищения окружающей среды, после радиационного взрыва остались последствия в виде регулярных кислотных осадков и смога.
Индонезия. Ядовитые выбросы промышленных предприятий чередуются с рядом лесных пожаров.
Ливия. Причиной засорения воздуха являются предприятия по добыче и переработке нефти.

Смог в городе

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:

разрушение озонового слоя планеты;
выпадение кислотных осадков;
резкие изменения климатических условий, спровоцированные парниковым эффектом.

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 запуске ракет в космос в атмосфере выжигаются дыры. Другие атмосферные слои быстро восстанавливаются, но озоновые дыры могут существовать длительное время.
Самолеты передвигаются на высоте от 12 до 16 км. Наиболее низкие слои озона, располагающиеся на высоте 13 км и выше, постепенно рассеиваются.
Выброс фреонов, расщепляющих озоновый слой.

Разрушение озонового слоя

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:

активное использование горючих ископаемых для получения энергии;
вырубка лесов и лесные пожары;
выделение выхлопных газов;
увеличение количества населения;
сжигание мусора.

Парниковый эффект

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.

Очищение воздуха

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:

Сократить отходы в ходе промышленного производства. Многоуровневая фильтрация выбросов препятствует попаданию в воздух токсичных соединений и снижает риск возникновения негативных последствий для человека.
Полная утилизация мусора. Проблему решает вторичная переработка не только металлических изделий, стекла или макулатуры. Возможно заново использовать пластик или резину.
Альтернативные источники энергии. Ветряные мельницы и солнечные батареи на крышах зданий позволяют компенсировать энергозатраты, биологически чистое топливо работает не хуже бензина.
Минимальное использование пестицидов для обработки продуктов растительного происхождения.

Озеленение

Важную роль играет озеленение планеты. Растения помогают перерабатывать углекислый газ обратно в кислород, что позволяет частично восстановить начальное соотношение газов в атмосфере.

Загрязнение атмосферы: причины, влияние на здоровье, пути решения

Причины загрязнения атмосферы

Источниками загрязнения могут быть 2 группы факторов:

естественные;
антропогенные.

Естественные источники

Природными источниками атмосферных выбросов выступают:

извергающиеся вулканы;
горящие леса;
развивающиеся анаэробные микроорганизмы.

Антропогенные источники

Вид деятельности или отрасль	Описание воздействия	Примеры
Промышленные предприятия	При работе используются сжигаемые виды топлива, которые при горении выделяют вредные газообразные вещества в атмосферу.	В македонском городе Тетово действует сталелитейное предприятие «Югохром», в котором из 7 печей без фильтрации в атмосферу попадают тяжелые металлы. Это город с самым грязным воздухом в Европе.
Электростанции	Активное использование угля в работе электростанций приводит к серьезным загрязнениям воздуха. На втором месте среди энергоресурсов по степени отрицательного воздействия – нефть.	В Китае почти 85% энергии вырабатывается при сжигании угля и нефти: 67,5% – уголь, 17,8% – нефть. Китай занимает 1 место в мире по потреблению электроэнергии, размер потребления в 4 раза выше, чем в России (3 место).
Транспорт	Выхлопные газы от любых видов транспорта загрязняют атмосферу высокотоксичными оксидами азота и соединениями свинца. Для сравнения: они опаснее угарного газа в 10 раз.	Над Мехико в течение десятилетий сохранялось облако смога, вызванное чрезмерной автомобилизацией населения. Ситуация усугублялась старым автопарком и географическими особенностями расположения города.
Добыча полезных ископаемых	При добыче нефти и газа используются установки, предусматривающие выброс горящего фонтана наружу из-за разницы в давлении.	Ежегодно в мире сжигается несколько сотен миллиардов кубометров газа на нефтеперерабатывающих и химических заводах. В России – 20-50 миллиардов.
Сельское хозяйство	Пестициды, использующиеся для удобрения сельскохозяйственных земель, и газообразные (метановые) выделения крупного рогатого скота приводят к возникновению парникового эффекта.	Доля сельского хозяйства в формировании парникового эффекта примерна равна доле от транспортных выбросов – около 12%.
Захоронения отходов	На свалках скапливаются разнородные отходы, которые при взаимодействии и разложении выделяют токсичные газы в атмосферу. Кроме этого, образующийся свалочный газ служит источником взрывов и возгораний.	В 2016 году в Индии произошел пожар на одной из крупнейших свалок мира – Деонар. Возгорание произошло из-за скопления свалочного газа. Высота мусорных гор достигает 30 метров, а сама свалка принимает мусор уже почти 100 лет.

Классификация загрязнителей воздуха

физические;
химические;
биологические.

Физические загрязнители

механические частицы – твердые тела (пыль, пепел, сажа);
радиоактивные элементы – изотопы и лучи;
тепловое загрязнение – пар, нагретый воздух;
шумовое загрязнение – громкие звуки, низкочастотные колебания;
электромагнитные волны, включая радиоволны.

Химические загрязнители

Холодильник

Ни один холодильник не обходится без фреона

В атмосферу попадают следующие опасные химические элементы: оксид и двуокись углерода, диоксид серы, оксиды азота, озон, углеводороды, аммиак, аммиак, тяжелые металлы.

Биологические загрязнители

Радиоактивная свалка в лесу

Основные загрязняющие вещества

Среди основных загрязняющих веществ выделяются: углекислый газ (до четверти объема), метан (не более 10%), озон (примерно 5%). Другие распространенные опасные выделения: сера, оксиды азота, углеводороды, свинец.

Парниковые газы

Показатели степени загрязненности атмосферы

стандартный индекс (СИ) загрязненности;
индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

ля СИ определено три уровня загрязнения: 0-20% – повышенный, 20-40% – высокий, 40-100% – очень высокий. Для ИЗА используется 4 уровня, характеризующих загрязнение: 0-5 – низкое, 5-6 – повышенное, 7-13 – высокое, более 13 – очень высокое.

Возможные последствия

Последствия проявляются в виде ухудшения или изменения естественных биологических процессов в организме.

Влияние на здоровье человека

Влияние на растения, озоновый слой и парниковый эффект

Парниковый эффект

Методы уменьшения загрязнения воздуха

альтернативная энергетика;
сокращение промышленных выбросов;
изменение структуры работы транспорта;
вторичная переработка отходов;
сокращение применения химических удобрений;
увеличение доли зеленых насаждений.

рименение всех мер возможно только при внедрении государственного регулирования направления. Для закрепления намерений государствами-членами ООН был подписан Киотский протокол, направленный на сокращение выбросов парниковых газов.

Градирни угольной электростанции

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

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:

Глобальное потепление – прямой результат возросшего дисбаланса газов в атмосфере и самая большая угроза и проблема, которую современный мир должен преодолеть, стремясь к выживанию.

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:

Сжигание ископаемого топлива. Двуокись серы, выделяющаяся при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и другие фабричные горючие материалы, является одной из основных причин загрязнения воздуха. Загрязнение, исходящее от транспортных средств, включая грузовики, джипы, автомобили, поезда, самолеты, образует огромное количество загрязнения;
Сельскохозяйственная деятельность. Аммиак является очень распространенным побочным продуктом сельскохозяйственной деятельности и является одним из самых опасных газов в атмосфере. Использование инсектицидов, пестицидов и удобрений в сельском хозяйстве значительно возросло. Они выделяют вредные химические вещества в воздух, а также могут вызвать загрязнение воды;
Выхлоп от заводов и производств. Обрабатывающая промышленность выпускает большое количество окиси углерода, углеводородов, органических соединений и химикатов в воздух, тем самым снижая качество воздуха. Обрабатывающие производства можно найти в каждом уголке земли, и нет ни одной области, которая не была бы затронута ими. Нефтеперерабатывающие заводы также выпускают углеводороды и различные другие химические вещества, которые загрязняют воздух и также вызывают загрязнение почвы;
Горные работы. Добыча полезных ископаемых – это процесс, в котором минералы под землей добываются с использованием большого оборудования. Во время него пыль и химические вещества выделяются в воздух, вызывая массовое загрязнение воздуха. Это одна из причин, которая является причиной ухудшения состояния здоровья работников и жителей города;
Загрязнение воздуха в помещении. Бытовые чистящие средства, лакокрасочные материалы выделяют в воздух токсичные химические вещества и вызывают загрязнение 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:

Рост заболеваний, включая и сердечно-сосудистые патологии. Последствия загрязнения воздуха создают несколько респираторных и сердечных заболеваний наряду с онкологией. Ежегодно несколько миллионов человек погибают в результате прямого или косвенного воздействия загрязнения воздуха. Дети в районах, подверженных воздействию загрязнителей воздуха, обычно страдают от пневмонии и астмы.
Глобальное потепление. С повышением по всему миру температуры, уровня моря и таяние льда в более холодных регионах и айсбергах, перемещаются биологические виды и теряются среды обитания. Это сигнализирует о надвигающейся катастрофе, если действия по сохранению и нормализации не будут предприняты в ближайшее время.
Кислотный дождь. Вредные газы, такие как оксиды азота и оксиды серы, выбрасываются в атмосферу при сжигании ископаемого топлива. Когда идет дождь, капли воды соединяются с этими загрязнителями воздуха, становятся кислыми и затем падают на землю в виде кислотных дождей. Кислотный дождь может нанести большой вред человеку, животным и сельскохозяйственным культурам.
Эвтрофикация – это состояние, при котором большое количество азота, присутствующего в некоторых загрязняющих веществах, развивается на поверхности моря и превращается в водоросли, отрицательно влияет на рыбу, растения и виды животных. Водоросли зеленого цвета, которые присутствуют на озерах и прудах, обусловлены наличием только этого химического вещества.
Влияние на дикую природу. Как и люди, животные сталкиваются с разрушительными последствиями загрязнения воздуха. Токсичные химические вещества, присутствующие в воздухе, могут заставить виды диких животных переместиться на новое место и изменить их среду обитания. Токсичные загрязняющие вещества оседают на поверхности воды и могут также поражать морских животных.

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:

Уменьшение отходов, использование ненужных вещей для других целей, чтобы сократить объемы переработки и утилизации;
Внедрение и использование экологически чистой энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, энергоэффективные дома);
Использование бытовых устройств, которые потребляют небольшое количество энергии.

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.