Ursachen und Auswirkungen von Luftverschmutzung

Luftverschmutzung ist oder sollte zumindest ein wesentlicher Bestandteil jeder ernsthaften öffentlichen Diskussion sein. Die menschliche Bevölkerung der Erde betrug am Ende des zweiten Jahrzehnts des 21. Jahrhunderts etwa 7 Milliarden; Unabhängig davon, wie schnell diese Zahl weiter ansteigt, wird der Mensch auf verschiedene Energiequellen angewiesen sein Aktivitäten, um sich selbst zu ernähren, sich um den Globus zu bewegen, warm zu bleiben und anderweitig einen stabilen Zustand aufzubauen und zu erhalten Gemeinden. In sehr unterschiedlichem Ausmaß verursacht ein Großteil der menschlichen Industrie Luftverschmutzung.

Luftverschmutzung greift oft die Sinne an; es sieht ekelhaft aus und riecht übel, und es hilft auch nicht, dass viele der Einrichtungen, die es produzieren, auch viel Lärm machen. Aber die Ursachen und Auswirkungen der Luftverschmutzung sind oft still und heimtückisch, aber dennoch gründlich destruktiv. Einige solide und überzeugende Fakten zur Luftverschmutzung könnten einige Leser dazu verleiten, sich weiter mit dem Thema zu befassen und möglicherweise sogar, ob groß oder klein, an einer Teillösung mitzuwirken.

Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) listen sechs verschiedene Arten von Luftverschmutzung auf.

Feinpartikel sind das Produkt chemischer Reaktionen in der Atmosphäre, bestehend aus einer Mischung aus Feststoffpartikeln und Flüssigkeitströpfchen. Diese werden oft als PM für Feinstaub bezeichnet. Die Größe eines bestimmten PM-Typs wird durch einen Index angegeben, der den Durchmesser des Partikels in Millionstel Meter oder Mikrometer angibt. Also, PM_2.5 ist eine Art von PM mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern, etwa einem Dreißigstel der Breite eines menschlichen Haares. PM kann eingeatmet werden, was zu negativen körperlichen Folgen führt.

Einige PM werden von Bränden, Schornsteinen und Baustellen direkt in die Atmosphäre freigesetzt, während in anderen Fällen emittierte Stoffe, wie Autoabgase und Kraftwerksabgase, reagieren mit bereits in der Luft befindlichen Elementen zu PN erstellen.

Ozon in Bodennähe ist "schlechtes" Ozon, das entsteht, wenn zwei verschiedene emittierte Komponenten in der Luft unter dem Einfluss von Sonnenlicht reagieren. Diese beiden Reaktanten sind Nitrate von Sauerstoff oder NO_x (wobei x eine ganze Zahl darstellt) und flüchtige organische Verbindungen oder VOC. Beides wird häufig in Autoabgasen, Industrie- und Elektroanlagen, Benzindämpfen und Chemikalien als Lösungsmittel emittiert.

Schwefeldioxid, oder so₂, ist eine Art von Schwefeloxid (SO_x). Es ist in der Atmosphäre viel reichlicher als ein anderes solches Oxid, SO₃. Der größte Teil davon gelangt durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Benzin und Diesel in die Luft, während geringere Mengen von Maschinen beigesteuert werden, die Kraftstoff mit einer erheblichen Menge verbrennen Schwefelgehalt (zum Beispiel Lokomotiven und Schiffe) und sogar Vulkanausbrüche (es ist ein Mythos, dass die Luftverschmutzung nur durch menschliche Aktivitäten verursacht wird, auch wenn der natürliche Beitrag relativ ist geringer).

Stickstoffdioxid wurde bereits als Bestandteil des bodennahen Ozons erwähnt. In der Umweltwissenschaft wird "Stickstoffdioxid" typischerweise als Ersatz für jedes Nitratoxid (NO_x). Wie Schwefeldioxid verursacht das meiste Stickstoffdioxid Luftverschmutzung, wenn es bei der Kraftstoffverbrennung freigesetzt wird. Es ist selbst eine Gefahr für die Atemwege und verursacht andere Probleme, wenn es mit PM reagiert, um abgeleitete Schadstoffe zu bilden.

Führen wird oft als Verunreinigung von Wasser und anderen Nicht-Luft-Einheiten angesehen, da sie bekanntlich einen Großteil der öffentlichen Wasserversorgung in Flint, Michigan, gefährlich ungenießbar gemacht hat. Es gelangt aber auch in die Luft, vor allem durch die Verarbeitung von Metallen und Erzen, aber auch durch Flugzeugemissionen. Es überrascht nicht, dass die höchsten Konzentrationen in der Luft in der Nähe von Bleischmelzzentren gefunden werden, wo das Schwermetallelement eingeschmolzen wird.

Kohlenmonoxid, oder CO, wird in großen Mengen von Autos, Lastwagen und anderen Kraftfahrzeugen in die Luft abgegeben. Dieses einfache und allgegenwärtige Molekül wird aber auch von Haushaltsgeräten wie Gasherden, Raumheizungen und Öfen emittiert. Zigarettenrauch enthält Kohlenmonoxid, obwohl dies nur eine der Gefahren dieser Art von Rauch ist.

Beachten Sie, dass diese Liste das Treibhausgas Kohlendioxid nicht enthält, das von einigen Quellen als das schlimmste angesehen wird Luftverschmutzer von allen wegen seines Beitrags zur globalen Erwärmung, besser bekannt als Klima Veränderung. Dass ein zu hoher Kohlendioxidgehalt der Erde und ihren Bewohnern großen Schaden zufügt, ist unbestritten; Einige Behörden ziehen es einfach vor, es nicht als Luftschadstoff einzustufen, da es bei einer enormen Anzahl von Lebewesen auch ein Nebenprodukt der Zellatmung ist. Andere Treibhausgase sind Methan (CH₄), das aus Sümpfen und dem von Nutztieren ausgestoßenen Verdauungsgas entsteht, und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die früher in Aerosolen und Kältemitteln verwendet, bis sie aufgrund ihrer Rolle beim Abbau des Ozons der Erde verboten wurden Schicht.

Der Klimawandel selbst ist eine Quelle der Luftverschmutzung, da sich in wärmerer Luft vermehrt Smog bildet. Je mehr fossile Brennstoffe also zum Klimawandel beitragen, desto ausgeprägter werden ihre ungebremsten Auswirkungen im Laufe der Zeit.

Luftverschmutzung ist nicht nur ein Schandfleck, sondern hat auch eine Reihe von nachgewiesenen gefährlichen Auswirkungen auf verschiedene Körpersysteme, vor allem auf die Atemwege. Es kann auch zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neuropsychiatrischen Störungen, Augenreizungen, Hautkrankheiten und chronischen Krankheiten wie Krebs führen. In verschiedenen Teilen der Welt werden die schwerwiegendsten gesundheitlichen Auswirkungen in unterschiedlichem Ausmaß wahrgenommen, aber weltweit sind Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen die Hauptursachen für Tod und Schwäche durch Luft Verschmutzung.

Aufgrund ihrer geringen Größe stellt PM ein besonderes Problem für die Atemwege dar, da die kleinsten PM bis tief in die Bronchien der Lunge eingeatmet werden können. Dies ist eine von vielen Arten der Luftverschmutzung, die bestehende Erkrankungen wie Asthma und chronische Bronchitis, insbesondere bei sehr jungen Menschen, älteren Menschen und bereits Erkrankten, verschlimmern kann.

Bodennahes Ozon kann eine Vielzahl von Gesundheitsproblemen hervorrufen, darunter Brustschmerzen, Husten, Rachenreizungen und Entzündungen der Atemwege. Manche Menschen haben eine größere genetische Anfälligkeit für die Auswirkungen von Ozon als andere, ebenso wie Menschen mit einem Mangel an Vitamin C und E.

Schwefeldioxid ist kurzfristig ein Reizmittel für die Atemwege, das wie PM vor allem Kinder und ältere Menschen betrifft und das Atmen für jeden Asthmatiker erschwert. SO₂ und so₃ beide reagieren mit anderen Stoffen zu PM, deren schädigende Wirkung beschrieben wurde. Die Wirkung von Stickstoffdioxid ist ähnlich und NO₂ kann Menschen auch längerfristig anfälliger für Atemwegsinfektionen machen.

Blei beeinflusst den Körper auf eine Weise, die sich deutlich von anderen Luftschadstoffen unterscheidet. Wie andere sogenannte Schwermetalle kann Blei für eine Vielzahl von Organsystemen äußerst giftig sein. Einmal aus der Umwelt aufgenommen, zirkuliert Blei im Blut und reichert sich in den Knochen an. Es kann das Nervensystem, die Nieren, das Immunsystem, das Fortpflanzungssystem und das Herz-Kreislauf-System schädigen. In den USA treten die am häufigsten auftretenden negativen Auswirkungen auf das Nervensystem von Kindern und das Herz-Kreislauf-System von Erwachsenen auf.

Im Gegensatz zu anderen Luftschadstoffen ist die akute Wirkung von Kohlendioxid gefährlicher als jede chronische Effekte, da im Freien normalerweise keine hohen CO-Werte anzutreffen sind und das Molekül relativ abgebaut wird schnell. Bei sehr hohen Konzentrationen, die in Innenräumen oder in anderen schlecht belüfteten Umgebungen möglich sind, kann CO jedoch zu Schwindel, Verwirrung, Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod führen, wie bei Autoabgasen in einer Garage. Da Menschen, die CO2 ausgesetzt sind, verwirrt werden und bewusstlos werden können, können sie die Bedrohung nicht einmal wahrnehmen, geschweige denn entkommen.

Luftverschmutzung betrifft andere Lebewesen als Tiere. Einige dieser Effekte sind "nur" ästhetisch. Zum Beispiel winzige feine Partikel (PM_2.5) sind die Hauptursache für die durch Dunst verursachte eingeschränkte Sicht in Teilen der USA, darunter in vielen Nationalparks und Wildnisgebieten. Die Bemühungen, die Ölförderung und ähnliche Industrieunternehmen in der Nähe von Nationalparks zu verhindern, waren 2018 noch lange nicht abgeschlossen.

Ozon kann empfindliche Vegetationsarten in einer Reihe von Ökosystemen beeinträchtigen, darunter Wälder, Wildschutzgebiete, Parks und Wildnisgebiete. Ozon hat besonders während der Vegetationsperiode schädliche Auswirkungen auf die Vegetation.

Bei hohen Konzentrationen gasförmiges SO_x kann Bäume und Pflanzen schädigen, indem es das Laub beschädigt und das Wachstum verringert. SO₂ und andere Schwefeloxide können zu saurem Regen beitragen, der empfindliche Ökosysteme schädigen kann. Die Wirkung von Nitratoxiden ist ähnlich.

Erhöhte Bleigehalte in der Umwelt sind bei Pflanzen ebenso wie bei Tieren mit verringerten Wachstums- und Reproduktionsraten verbunden.

Betrachtet man Treibhausgase als Luftschadstoff, so sind die weitreichenden Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels auf die Umwelt, die bereits als ernst angesehen wird, wird voraussichtlich für Küstenstädte auf der ganzen Welt katastrophal sein innerhalb von Jahrzehnten. Ein Großteil der Weltbevölkerung lebt an ihren Küsten, und viele werden schlecht gerüstet sein, um die Überschwemmungen abzuwehren, die durch den Anstieg des Meeresspiegels infolge des Abschmelzens des Polareises erwartet werden.

Neben der Vergiftung von Wasser auf der ganzen Welt und der Beschädigung der Versorgung mit anderen natürlichen Ressourcen und der Beeinträchtigung des Geschäfts durch die Einfacher Effekt, der zu einer Zunahme von Gesundheitsproblemen und Gebrechlichkeit führt, hat sich gezeigt, dass die Luftverschmutzung den Verbraucher direkt reduziert Ausgaben. Im Jahr 2018 analysierten beispielsweise Forscher der Yale University die täglichen Ausgaben, die Luftverschmutzung und Klimadaten aus 12 spanischen Provinzen. Ihre Ergebnisse waren drastisch: Verbraucher gaben an Tagen, an denen die bodennahe Ozonverschmutzung „nur“ 10 Prozent schlimmer war als die Norm, 29 bis 48 Millionen US-Dollar weniger in US-Dollar aus. In ähnlicher Weise sanken die Ausgaben an Tagen, an denen die PM-Belastung um 10 Prozent schlimmer war als üblich, um 23 Millionen US-Dollar auf 35 Millionen US-Dollar. Sie kamen zu dem Schluss, dass eine Reduzierung von Ozon und PM. um 10 Prozent_2.5 könnten die Konsumausgaben in Spanien um bis zu 30 Milliarden Dollar jährlich erhöhen. Bedenken Sie, dass dies die Auswirkungen auf das Geschäft in einer relativ kleinen europäischen Nation ist.

Es wäre ein Fehler, das Thema Luftverschmutzung als eines darzustellen, das sich ungebremst verschlimmern durfte. Versuche, die Luftverschmutzung zu bekämpfen, gibt es nämlich schon lange. Der Clean Air Act der EPA von 1970 ist eine von vielen Lösungen zur Luftverschmutzung, die weltweit in Kraft gesetzt wurden. In der Zwischenzeit ist die Luftverschmutzung gesunken, während die US-Wirtschaft weiter gewachsen ist. Die Gesamtemissionen der sechs gängigen Schadstoffe sanken im Durchschnitt um 73 Prozent, während das Bruttoinlandsprodukt um mehr als das Dreifache wuchs. Die Besorgnis über eine Verlangsamung oder Umkehrung dieses Fortschritts begann 2017 unter der Führung von Präsident Donald Trump zuzunehmen, der versuchte, die Land aus einem weltweiten Klimaabkommen und unternahm eine Reihe von Schritten, um die EPA im Kontext der Regulierung der pro-fossilen Brennstoffindustrie sichtbar zu schwächen Aktivität.