Каковы источники загрязнения 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.

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.

Причины загрязнения воздуха:

• Процесс сжигания твердого и жидкого топлива, с целью создания энергоресурсов для удобства и существования человека.
• Сжигания отходов.
• Работа двигателей внутреннего сгорания как дизельных, бензиновых, ракетного и авиационного топлива, промышленных заводов, котельных ТЭЦ.
• Процессы гниения отходов.
• Лесные и степные пожары, извержения вулканов, пыль.

Влияние загрязненного воздуха на человека:

• Каждый год около трех миллионов человек по всему миру умирают от загрязненного воздуха. Основными причинами смертей, вызванных загрязнением воздуха, являются раковые и онкологические заболевания, нарушение работы иммунной система организма.
• У людей с заболеваниями дыхательной системы загрязнённый воздух может стать причиной затруднения дыхания или даже остановки дыхания.
• При вдыхании воздуха загрязнённого продуктами горения, увеличиваются риски получения ишемической болезни сердца.
• Выхлопы двигателей, а также выбросы промышленных предприятий, загрязняют воздух веществами, которые способны вызывать повышение свёртываемости крови и образование тромбов.
• Если беременная женщина дышит загрязненным воздухом, то у неё повышается вероятность рождения ребёнка с аллергическими, эндокринными, онкологическими и другими заболеваниям.

Неблагоприятная экологическая обстановка связанная с загрязнением воздуха самым негативным образом сказывается на здоровье горожан. Ежегодно в окрестностях крупных городов накапливается около трех миллионов тонн отходов, из-за чего люди в этой местности больше подвержены различным заболеваниям, чаще встречаются врождённые болезни. Например, из одной тысячи московских подростков у 400 выявлены различные формы аллергии. Москва устойчиво занимает одно из первых мест в России по количеству врождённых аномалий у детей. Не лучше ситуация и в других крупных городах.

Регионами с самым загрязненным воздухом в России считаются Московская область, Челябинская область и Красноярский край. А городами с большим уровнем загрязнения воздуха, являются Биробиджан, Красноярск, Норильск, Магнитогорск, Челябинск, Благовещенск, Братск и Чита. Местами с чистым воздухом считаются Кабардино-Балкария, Ингушетия, город Сочи, но и в них происходит ухудшение состояния воздуха.

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 источники атмосферного загрязнения

Современные технологические процессы позволили классифицировать основные загрязнители воздуха на два вида:

1. Естественные. На появление этих источников загрязнения воздуха влияют природные факторы. Иногда они настолько масштабные, что могут превосходить экологически вредную промышленную деятельность человека. К ним можно отнести:

• ветер; он способен поднять с земли пыль, камни, обломки разрушенных строений, огромный ущерб экологии наносит действие тайфунов;
• извержения вулканов, в процессе которых происходят выбросы огромного количества сажи и вредных газов. Пылевое и тепловое загрязнение от таких явлений приводит к катастрофическим последствиям;
• атмосферные выбросы от лесных пожаров, также, как и вулканический пепел ведут к превышению установленных норм вредных веществ в воздухе;
• испарение солей океанов увеличивает концентрацию соли в воздухе, что также влечет за собой негативные изменения в его составе;
• жизнедеятельность фауны и флоры может привести к появлению в атмосфере спор различных грибов, пыльцы растений, бактерий из разлагающихся останков и экскрементов животных, продуктов гниения и др.;
• космическая пыль, постоянно проникающая сквозь слои атмосферы попадает на землю и загрязняет воздух.

2. Антропогенные. Развитие промышленности и технический прогресс требуют запуска все большего количества предприятий, фабрик и транспорта, которые оказывают неблагоприятное влияние на окружающую среду и атмосферу. Такими основными загрязнителями воздуха являются:

• промышленные выбросы, производимые предприятиями черной и цветной металлургии, а также химические производства. Они наносят наиболее существенный вред атмосфере, засоряют воздух огромным количеством твердых веществ и газов;
• энергетические предприятия, такие как ТЭЦ работают на природном ископаемом топливе (угле), в процессе их деятельности происходит выброс опасного для здоровья человека СО2. К другим вредным отходам такого производства можно отнести угарный газ, углеводороды, тяжелые металлы и сажу;
• выхлопные газы автомобилей совершают 17 % всех выбросов парниковых газов, наиболее серьезный ущерб природе приносит частичное сгорание топлива. Одинаково опасны как бензиновые, так и дизельные двигатели. Чем больше объем двигателя, тем больше вредных веществ он выделяет в атмосферу;
• разработка месторождений газа и нефти иногда приводит к длительному горению добываемого сырья, что приводит к образованию огромного количества сажи и пепла;
• химикаты в сельском хозяйстве, распыляемые с помощью гражданской авиации или разносимые ветром с обработанных полей наполняют воздух вредными соединениями;
• курильщики приносят вред атмосфере помещения, в котором они находятся, а также окружающим их людям. При сгорании табачных изделий в воздух попадает большое число опасных для здоровья человека веществ.

Определившись с тем, какие основные загрязнители воздуха существуют, следует выяснить последствия их проявлений.

Природные источники

Те, что порождает природа — это естественное загрязнение (растительный, минеральный мир). Человек не вносит свою лепту. Они имеют катастрофический характер. К основным относятся:

1. Деятельность вулканов. При извержении выбрасывают мельчайшие частички пород, пепел, ядовитые газы, серные оксиды. Как показывает статистика, степень загрязнения воздуха повышается из-за вулканической активности.
2. Пожары. В 2010 году были на 1 месте среди экологических проблем России, т. к. предельная норма губительных масс повысилась в десятки раз. Люди не могли дышать, надевали респираторы.
3. Бураны во время ветров. Ураганы сдувают с грунта мелкие и крупные частицы почвы, горных пород.
4. Выветривание, разложение органических веществ.

Из-за этих факторов изменяется температурный баланс. Влияние их заметно, оказывает местное действие в отношении загрязнения мира. Незначительно сказываются на засоренности океаны, моря. При испарении из воды выделяются кристаллы соли — калий, натрий. На окружающую среду негативно влияет флора, фауна, наносящие неумышленный вред. Растения выделяют ядовитые вещества.

При их гниении образуются газообразные соединения. Отрицательно сказываются на природе такие виды загрязнений, как испражнения, выделения и гибель животных. Умерших представителей фауны не убирают, не погружают в землю. Находясь на поверхности, они выпускают вредные соединения.

Искусственные загрязнители атмосферного воздуха

Такой вид загрязнений происходит из-за деятельности человека. То есть люди сами загрязняют атмосферу, зачастую не задумываясь о последствиях собственных действий.

Промышленность

Бесспорно, промышленные предприятия и заводы наносят сильнейший вред экологии. В крупных городах на территории которых построено много заводов, часто в воздухе витает смог. Не удивительно, ведь они выбрасывают в атмосферу частицы масляных аэрозолей, аммиак и цианид.

Атомные электростанции, которые работают с радиацией, используют нефть, уголь. Они, в свою очередь, являются причиной попадания в воздух серы и оксида углерода. Это тяжёлые вещества, которые потом вредят здоровью человека.

Даже находясь рядом с таким предприятием чувствуется «тяжесть» воздуха. Как будто пахнет серой.

Транспорт

В крупных городах сконцентрировано большое количество транспорта. Часто, на одного человека приходится по 1—2 средства передвижения (автомобиль и мотоцикл). К тому же они устарелые, а значит химических загрязнений от них в разы больше.

Вещества, содержавшиеся в выхлопных газах транспорта:

• Окись углерода.
• Свинец.
• Азот.
• Полициклические углероды – бензапирен.
• Альдегид.

По результатам анализа данных, было выявлено – в сутки, в крупных городах, количество испарений в воздух находится на отметке в 150 тыс. литров. И люди дышат таким воздухом!

Сельское хозяйство

Казалось бы, агропромышленность должна пряность только пользу. Но это не так, особенно в связи с развитием технологий. Ведь сейчас практически все используют химические удобрения и специализированный транспорт для этих целей.

При использовании удобрений в атмосферу попадает аммиачный газ. Уже в воздухе он соединяется с азотом и сульфатами, в результате чего образуются тяжёлые частицы. При попадании в организм они приводят к респираторным и сердечным заболеваниям.

Сельскохозяйственный транспорт основан на двигателе внутреннего сгорания и ему необходим бензин, что снова приводит к выделению соединений азота, свинца и других вредных элементов.

Получается, что даже аграрная деятельность несёт в себе огромный ущерб для окружающей среды.

В заключение можно сделать вывод о том, что люди – причина огромных объёмов загрязнения окружающей среды. Да, с некоторыми видами загрязнений практически невозможно бороться. Но перевести предприятия на альтернативные источники энергии, сократить количество автомобильного транспорта – всё это в силах самого́ человека. А чем чище воздух – тем крепче здоровье и приятнее окружающий мир.

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).

Для 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.

Охрана атмосферного воздуха

Охрана атмосферного воздуха в Российской Федерации регламентируется законом «Об охране атмосферного воздуха». Данный закон устанавливает объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, данную цифру не должно превышать ни одно предприятие на территории Российской Федерации. Данное требования устанавливается индивидуально для предприятия или объекта в зависимости от его сферы деятельности и мощности.

Также закон содержит в себе требования по применению предприятиями средств защиты растений, находящихся на территории этого предприятия.

Каждое предприятие, деятельность которого становится причиной загрязнения атмосферного воздуха должно обустроить санитарно-защитную зону, которая будет отделять его от ближайших населенных пунктов. Размеры таких зон устанавливаются индивидуально, в зависимости от сферы деятельности, мощности и размера предприятия и занимаемой им территории. Размер защитных зон утверждается и устанавливается Министерством здравоохранения и Государственного строительства Российской Федерации.

Для повышения эффективности санитарных зон рекомендуется (а в некоторых случаях это обязательное требование) высаживать на их территории деревья и прочую растительность.

Загрязнение атмосферного воздуха уже десятки лет является проблемой планетарного масштаба. Только слаженные действия всех стран и предприятий Земли может решить эту проблему, которая в недалеком будущем может обернуться экологической катастрофой мирового масштаба.

Загрязнение воздуха в помещениях

Средства для уборки жилых помещений, лакокрасочные материалы выделяют токсичные химические вещества в воздух и вызывают загрязнение воздуха.

Вы когда-нибудь замечали, что после того, как вы покрасили стены вашего дома, возникает некий запах, который делает буквально невозможным ваше дыхание.

Устранение причин загрязнения атмосферы – первостепенная задача, стоящая перед человечеством. То, как мировое сообщество поведет себя в дальнейшем, скажется на здоровье последующих поколений.

Как уменьшить загрязнение воздуха?

Для решения данной проблемы в больших городах необходимо использовать на крупных промышленных предприятиях фильтры очистки, безотходное производство и заниматься озеленением промышленных районов. Для уменьшения выбросов автомобильного транспорта необходимо устанавливать на выхлопные трубы фильтры очистки, добавлять в топливо примеси которые исключают содержание свинца, а также необходимо наладить производство эко-автомобилей.

Все автотрассы необходимо отделять от жилых домов с помощью зеленых насаждений. При возможности крупные предприятия необходимо размещать за чертой города. В сельском хозяйстве для удобрения фермерских угодий необходимо использовать удобрения из компоста и навоза, дабы исключить использования химических удобрений.

Правительства многих стран создают нормативную базу, в которой регулируются нормы выбросов вредных веществ в воздушное пространство. И только совместные усилия каждого жителя планеты помогут в решении данной проблемы.

Как вам статья?