Gaisa piesārņojuma cēloņi un sekas

Gaisa piesārņojums ir vai vismaz tam vajadzētu būt katras nopietnas publiskas sarunas galvenajai daļai. Uz 21. gadsimta otrās desmitgades beigām Zemes cilvēku populācija bija aptuveni 7 miljardi; neatkarīgi no ātruma, kādā šis skaitlis turpina pieaugt, cilvēki paļaujas uz dažādiem enerģijas avotiem aktivitātes, lai pabarotu sevi, pārvietotos visā pasaulē, uzturētos silti un citādi veidotu un uzturētu stabilu kopienām. Ļoti dažādos apmēros liela daļa cilvēku rūpniecības rada gaisa piesārņojumu.

Gaisa piesārņojums bieži uzbrūk maņām; tas izskatās pretīgi un nepatīkami smaržo, un tas nepalīdz arī tam, ka daudzas no tā ražotājām iekārtām rada arī lielu troksni. Bet gaisa piesārņojuma cēloņi un sekas bieži vien ir klusi un mānīgi, tomēr joprojām ir ļoti postoši. Daži stingri un pārliecinoši fakti par gaisa piesārņojumu var tikai pamudināt dažus lasītājus turpināt iedziļināties jautājumā un, iespējams, pat ar lielu vai mazu roku daļēji atrisināt.

ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) un Pasaules Veselības organizācija (PVO) uzskaita sešus atšķirīgus gaisa piesārņojuma veidus.

Smalkas daļiņas ir ķīmisko reakciju rezultāts atmosfērā, kas sastāv no cieto daļiņu un šķidruma pilienu maisījuma. Par daļiņām tos bieži sauc par PM. Noteikta veida PM lielumu norāda apakšindekss, kas daļiņas diametru norāda metra miljonās daļās vai mikronos. Tādējādi PM_2.5 ir PM veids, kura diametrs ir 2,5 mikroni, aptuveni trīsdesmitdaļa cilvēka matu platums. PM var ieelpot, izraisot nelabvēlīgas fiziskas sekas.

Daži PM tiek atbrīvoti tieši atmosfērā no ugunsgrēkiem, dūmu krāvumiem un būvlaukumiem, savukārt citos gadījumos izdalītie materiāli, piemēram, automobiļu izplūdes gāzes un spēkstaciju jauda, ​​reaģē ar gaisā jau esošiem elementiem izveidot PM.

Zemes līmeņa ozons ir "sliktais" ozons, kas veidojas, kad gaisā saules gaismas ietekmē reaģē divi dažādi izstaroti komponenti. Šie divi reaģenti ir skābekļa nitrāti vai NO_x (kur x apzīmē veselu skaitli) un gaistošie organiskie savienojumi vai GOS. Abus no tiem bieži emitē automobiļu izplūdes gāzēs, rūpniecības un elektrostacijās, benzīna tvaikos un ķimikālijās, ko izmanto kā šķīdinātājus.

Sēra dioksīds, vai tā₂, ir viena veida sēra oksīds (SO_x). Tas atmosfērā ir daudz vairāk nekā cits šāds oksīds, SO₃. Lielākā daļa no tā nonāk gaisā fosilā kurināmā, piemēram, benzīna un dīzeļdegvielas, sadedzināšanas rezultātā, turpretī mazāku daudzumu rada mašīnas, kas deg degvielu ar ievērojamu daudzumu sēra saturs (piemēram, lokomotīves un kuģi) un pat vulkāna izvirdumi (tas ir mīts, ka gaisa piesārņojumu izraisa tikai cilvēka darbība, pat ja dabiskais ieguldījums ir relatīvi nepilngadīgais).

Slāpekļa dioksīds jau ir minēts kā zemes līmeņa ozona sastāvdaļa. Vides zinātnē "slāpekļa dioksīdu" parasti izmanto kā rezerves jebkuru nitrāta oksīdu (NO_x). Tāpat kā sēra dioksīds, arī lielākā daļa slāpekļa dioksīda rada gaisa piesārņojumu, kad tas izdalās degvielas sadegšanas laikā. Tas pats par sevi ir bīstams elpceļiem un rada citas problēmas, reaģējot ar PM, veidojot atvasinājumus piesārņojošus savienojumus.

Svins bieži tiek uzskatīts par ūdens un citu ārpus gaisa esošo vielu piesārņotāju, kas ir ievērojami padarījis lielu daļu sabiedriskā ūdensapgādes Flintā, Mičiganas štatā, bīstami nedzeramu. Bet tas arī nonāk gaisā, galvenokārt metālu un rūdas apstrādes rezultātā, kā arī ar lidmašīnu emisijām. Nav pārsteidzoši, ka visaugstākā koncentrācija gaisā ir pie svina kausēšanas centriem, kur izkausē smagā metāla elementu.

Oglekļa monoksīds, jeb CO, no automašīnām, kravas automašīnām un citiem mehāniskajiem transportlīdzekļiem izplūst gaisā lielos daudzumos. Bet šo vienkāršo un pastāvīgo molekulu izstaro arī sadzīves tehnika, piemēram, gāzes plītis, telpu sildītāji un krāsnis. Cigarešu dūmi satur oglekļa monoksīdu, lai gan tas ir tikai viens no šāda veida dūmu draudiem.

Ņemiet vērā, ka šajā sarakstā nav iekļauta siltumnīcefekta gāzu oglekļa dioksīds, ko daži avoti uzskata par vissliktāko gaisa piesārņotājs, jo tas veicina globālo sasilšanu, ko parasti dēvē par klimatu mainīt. Par to, ka pārmērīgs oglekļa dioksīda līmenis nodara lielu kaitējumu Zemei un tās iedzīvotājiem, nav strīdu; dažas iestādes vienkārši nevēlas to klasificēt kā gaisa piesārņotāju, jo tas ir arī šūnu elpošanas blakusprodukts milzīgā daudzumā dzīvu būtņu. Citas siltumnīcas gāzes ietver metānu (CH₄), kas rodas no lauksaimniecības dzīvnieku radītajiem purviem un gremošanas gāzēm, kā arī hlorfluorogļūdeņražiem (CFC), agrāk tika izmantoti aerosolos un dzesētājvielās, līdz tie tika aizliegti, ņemot vērā to lomu Zemes ozona noārdīšanā slānis.

Pats klimata pārmaiņas ir gaisa piesārņojuma avots, jo pastiprināta smoga tendence veidoties siltākā gaisā. Tādējādi, jo vairāk fosilā kurināmā ietekmē klimata izmaiņas, jo izteiktāka to nepārbaudītā ietekme laika gaitā kļūst.

Gaisa piesārņojums ne tikai ir acis, bet arī vairākas pierādītas bīstamas ietekmes uz dažādām ķermeņa sistēmām, galvenokārt elpošanas sistēmu. Tas var izraisīt arī sirds un asinsvadu slimības, neiropsihiatriskus traucējumus, acu kairinājumu, ādas slimības un hroniskas slimības, piemēram, vēzi. Dažādās pasaules daļās vissmagākā ietekme uz veselību tiek realizēta dažādās proporcijās, bet visā pasaulē elpceļu un sirds un asinsvadu slimības ir galvenie nāves un novājēšanās no gaisa cēloņi piesārņojums.

Tā kā PM ir tik maza, PM rada īpašu problēmu elpošanas sistēmai, jo mazāko PM var ieelpot dziļi plaušu bronhu caurulēs. Tas ir viens no daudziem gaisa piesārņojuma veidiem, kas var pasliktināt esošos apstākļus, piemēram, astmu un hronisku bronhītu, īpaši ļoti jauniem, veciem cilvēkiem un jau slimiem.

Zemes līmeņa ozons var izraisīt dažādas veselības problēmas, tostarp sāpes krūtīs, klepu, rīkles kairinājumu un elpceļu iekaisumu. Dažiem cilvēkiem ir lielāka ģenētiskā uzņēmība pret ozona iedarbību nekā citiem, tāpat kā cilvēkiem, kuriem trūkst C un E vitamīnu.

Sēra dioksīds īsā laikā ir elpošanas ceļu kairinošs līdzeklis, kas, tāpat kā PM, galvenokārt ietekmē bērnus un vecāka gadagājuma cilvēkus, un apgrūtina elpošanu ikvienam, kam ir astma. TĀ₂ un tā₃ abi reaģē ar citām vielām, veidojot PM, kuru kaitīgā iedarbība ir aprakstīta. Slāpekļa dioksīda ietekme ir līdzīga, un NO₂ var arī padarīt cilvēkus vairāk pakļautus elpceļu infekcijām ilgtermiņā.

Svins ietekmē ķermeni tādā veidā, kas ievērojami atšķiras no citiem gaisa piesārņotājiem. Tāpat kā citi tā sauktie smagie metāli, svins var būt ārkārtīgi toksisks dažādām orgānu sistēmām. Izņemts no vides, svins cirkulē asinīs un uzkrājas kaulos. Tas var sabojāt nervu sistēmu, nieres, imūnsistēmu, reproduktīvo sistēmu un sirds un asinsvadu sistēmu. ASV tā visbiežāk sastopamā negatīvā ietekme ir uz bērnu nervu sistēmu un pieaugušo sirds un asinsvadu sistēmu.

Atšķirībā no citiem gaisa piesārņotājiem, oglekļa dioksīda akūtā ietekme ir bīstamāka nekā jebkura hroniska sekas, jo augsts CO līmenis parasti nav sastopams ārpus telpām, un molekula salīdzinoši noārdās ātri. Tomēr ļoti augstā līmenī, kas ir iespējams telpās vai citā slikti vēdināmā vidē, CO var izraisīt reiboni, apjukumu, bezsamaņu un pat nāvi, tāpat kā automašīnas izplūdes gāzēs garāžā. Tā kā cilvēki, kas pakļauti CO iedarbībai, var apjukt un krist bezsamaņā, viņi nespēj pat uztvert draudus, vēl jo vairāk - izvairīties.

Gaisa piesārņojums ietekmē citas dzīvās būtnes, nevis dzīvniekus. Daži no šiem efektiem ir "tikai" estētiski. Piemēram, sīkas sīkas daļiņas (PM_2.5) ir galvenais miglas izraisītas redzamības samazināšanās cēlonis dažās ASV daļās, tostarp daudzos nacionālajos parkos un tuksnesī. No 2018. gada centieni novērst naftas ieguvi un līdzīgus rūpniecības pasākumus, kas atrodas netālu no nacionālajiem parkiem, nebūt nebija pabeigti.

Ozons var ietekmēt jutīgus veģetācijas veidus vairākās ekosistēmās, tostarp mežos, savvaļas dzīvnieku patversmēs, parkos un tuksnesī. Ozonam veģetācijas periodā ir īpaši kaitīga ietekme uz veģetāciju.

Lielās koncentrācijās gāzveida SO_x var kaitēt kokiem un augiem, sabojājot lapotni un samazinot augšanu. TĀ₂ un citi sēra oksīdi var izraisīt skābu lietu, kas var kaitēt jutīgām ekosistēmām. Nitrāta oksīdu ietekme ir līdzīga.

Paaugstināts vides svina līmenis ir saistīts ar samazinātu augšanas un reproduktīvā ātruma līmeni augos tāpat kā dzīvniekiem.

Ņemot vērā siltumnīcefekta gāzes kā gaisa piesārņotāju, cilvēku izraisīto klimata pārmaiņu plašā ietekme uz Paredzams, ka vide, kas jau tiek uzskatīta par nopietnu, kļūs katastrofāla piekrastes pilsētām visā pasaulē gadu desmitu laikā. Liela daļa pasaules iedzīvotāju dzīvo tās piekrastē, un daudziem būs slikta sagatavotība, lai novērstu plūdus, kas sagaidāmi no jūras līmeņa celšanās, kas izriet no polārā ledus kušanas.

Papildus ūdens saindēšanai visā pasaulē un citu dabas resursu piegādes bojāšanai, kā arī uzņēmējdarbības ietekmēšanai caur Ir pierādīts, ka vienkāršs efekts, kas izraisa veselības problēmu un nespēku pieaugumu, tieši samazina patērētāju uzmanību izdevumiem. Piemēram, 2018. gadā Jeilas universitātes pētnieki analizēja ikdienas izdevumus, gaisa piesārņojumu un klimata datus no 12 Spānijas provincēm. Viņu secinājumi bija radikāli - patērētāji iztērēja ASV dolāros par 29 līdz 48 miljoniem dolāru mazāk dienās, kad zemes līmeņa ozona piesārņojums bija "tikai" par 10 procentiem sliktāks par normu. Līdzīgi izdevumi samazinājās par 23 miljoniem USD līdz 35 miljoniem USD dienās, kad PM piesārņojums bija par 10 procentiem sliktāks nekā parasti. Viņi secināja, ka ozona un PM samazināšanās par 10 procentiem_2.5 varētu palielināt patērētāju tēriņus Spānijā līdz pat 30 miljardiem USD gadā. Paturiet prātā, ka tas ietekmē uzņēmējdarbību vienā salīdzinoši mazā Eiropas valstī.

Būtu kļūdaini attēlot gaisa piesārņojuma jautājumu kā tādu, kam atļauts nekontrolēti pasliktināties. Mēģinājumi cīnīties ar gaisa piesārņojumu faktiski pastāv jau ilgu laiku. EPA 1970. gada Tīra gaisa likums ir viens no daudziem gaisa piesārņojuma risinājumiem, kas tiek ieviesti visā pasaulē. Pagaidām gaisa piesārņojuma līmenis ir samazinājies, kamēr ASV ekonomika turpina pieaugt. Sešu parasto piesārņotāju kopējās emisijas samazinājās vidēji par 73 procentiem, savukārt iekšzemes kopprodukts pieauga vairāk nekā trīs reizes. Bažas par šī progresa palēnināšanos vai atcelšanu sāka pieaugt 2017. gadā prezidenta Donalda Trampa vadībā, kurš centās atsaukt no pasaules klimata nolīguma un veica vairākus pasākumus, lai acīmredzami vājinātu EPN saistībā ar fosilo kurināmo veicinošās rūpniecības regulējumu. aktivitāte.