Oorzaken en gevolgen van luchtvervuiling

Luchtvervuiling is, of zou in ieder geval een belangrijk onderdeel moeten zijn van elk serieus openbaar gesprek. De menselijke bevolking van de aarde bedroeg aan het einde van het tweede decennium van de 21e eeuw ongeveer 7 miljard; ongeacht de snelheid waarmee dit cijfer blijft groeien, zullen mensen op verschillende energiebronnen vertrouwen voor hun activiteiten om zichzelf te voeden, zich over de hele wereld te verplaatsen, warm te blijven en anderszins stabiel te bouwen en te onderhouden gemeenschappen. In zeer uiteenlopende mate veroorzaakt een groot deel van de menselijke industrie luchtvervuiling.

Luchtvervuiling tast vaak de zintuigen aan; het ziet er walgelijk uit en ruikt vies, en het helpt niet dat veel van de faciliteiten die het produceren ook veel lawaai maken. Maar oorzaken en gevolgen van luchtvervuiling zijn vaak stil en verraderlijk, maar toch grondig destructief. Sommige solide en overtuigende feiten over luchtvervuiling zouden sommige lezers kunnen overhalen om verder in het probleem te duiken en mogelijk zelfs een hand, groot of klein, in een gedeeltelijke oplossing te hebben.

Het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) en de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) noemen zes verschillende soorten luchtvervuiling.

Fijne deeltjes zijn het product van chemische reacties in de atmosfeer, bestaande uit een mengsel van vaste deeltjes en vloeistofdruppels. Deze worden vaak PM genoemd, voor fijnstof. De grootte van een bepaald type PM wordt aangegeven door een subscript, dat de diameter van het deeltje in miljoensten van een meter of microns geeft. Dus, PM_2.5 is een soort PM met een diameter van 2,5 micron, ongeveer een dertigste van de breedte van een mensenhaar. PM kan worden ingeademd, wat kan leiden tot nadelige fysieke gevolgen.

Sommige PM komt rechtstreeks in de atmosfeer terecht door branden, schoorstenen en bouwplaatsen, terwijl in andere gevallen uitgestoten materiaal, zoals uitlaatgassen van auto's en de output van energiecentrales, reageert met elementen die al in de lucht zijn om PM aanmaken.

Ozon op leefniveau is "slechte" ozon die ontstaat wanneer twee verschillende uitgestoten componenten in de lucht reageren onder invloed van zonlicht. Deze twee reactanten zijn nitraten van zuurstof, of NO_X (waarbij x staat voor een geheel getal) en vluchtige organische stoffen, of VOS. Beide worden vaak uitgestoten in uitlaatgassen van auto's, industriële en elektrische installaties, benzinedampen en chemicaliën die als oplosmiddel worden gebruikt.

Zwaveldioxide, of zo₂, is een type van een oxide van zwavel (SO_X). Het is veel overvloediger in de atmosfeer dan een ander dergelijk oxide, SO₃. Het meeste hiervan komt in de lucht als gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen zoals benzine en diesel, terwijl machines in mindere mate bijdragen aan het verbranden van brandstof met een aanzienlijke zwavelgehalte (bijvoorbeeld locomotieven en schepen) en zelfs vulkaanuitbarstingen (het is een mythe dat luchtvervuiling alleen wordt veroorzaakt door menselijke activiteit, ook al is de natuurlijke bijdrage relatief minderjarig).

Stikstofdioxide is al genoemd als een bestanddeel van ozon op leefniveau. In de milieuwetenschap wordt "stikstofdioxide" meestal gebruikt als vervanging voor elk nitraatoxide (NO_X). Net als zwaveldioxide veroorzaakt de meeste stikstofdioxide luchtvervuiling wanneer het vrijkomt tijdens de verbranding van brandstof. Het is op zichzelf al een gevaar voor de luchtwegen en veroorzaakt andere problemen wanneer het reageert met PM om verontreinigende afgeleide verbindingen te vormen.

Lood wordt vaak gezien als een verontreiniging van water en andere niet-luchtige entiteiten, omdat het een groot deel van de openbare watervoorziening in Flint, Michigan, gevaarlijk ondrinkbaar heeft gemaakt. Maar het komt ook in de lucht, vooral door de verwerking van metalen en ertsen, en ook door vliegtuigemissies. Het is niet verrassend dat de hoogste concentraties in de lucht worden gevonden in de buurt van loodsmeltcentra, waar het zware metaalelement wordt omgesmolten.

Koolmonoxide, of CO, komt in grote hoeveelheden vrij in de lucht door auto's, vrachtwagens en andere motorvoertuigen. Maar dit eenvoudige en altijd aanwezige molecuul wordt ook uitgestoten door huishoudelijke apparaten zoals gasfornuizen, kachels en ovens. Sigarettenrook bevat koolmonoxide, hoewel dit slechts een van de gevaren is van dit soort rook.

Merk op dat deze lijst niet het broeikasgas kooldioxide bevat, dat door sommige bronnen als het ergste wordt beschouwd luchtvervuiler van allemaal vanwege zijn bijdrage aan de opwarming van de aarde, beter bekend als klimaat verandering. Dat een te hoog kooldioxidegehalte veel schade toebrengt aan de aarde en haar bewoners staat buiten kijf; sommige autoriteiten classificeren het gewoon liever niet als een luchtverontreinigende stof, omdat het ook een bijproduct is van cellulaire ademhaling in een enorm aantal levende wezens. Andere broeikasgassen zijn methaan (CH₄), dat ontstaat uit moerassen en het spijsverteringsgas dat door landbouwhuisdieren wordt uitgestoten, en chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), die werden voorheen gebruikt in spuitbussen en koelmiddelen totdat ze werden verboden vanwege hun rol bij de afbraak van de ozonlaag van de aarde laag.

Klimaatverandering zelf is een bron van luchtvervuiling vanwege de toegenomen neiging tot smogvorming in warmere lucht. Dus hoe meer fossiele brandstoffen bijdragen aan klimaatverandering, hoe duidelijker hun ongecontroleerde effecten in de loop van de tijd worden.

Luchtvervuiling is niet alleen een doorn in het oog, maar heeft ook een aantal bewezen gevaarlijke effecten op verschillende systemen van het lichaam, met name de luchtwegen. Het kan ook leiden tot hart- en vaatziekten, neuropsychiatrische aandoeningen, oogirritatie, huidziekten en chronische ziekten zoals kanker. In verschillende delen van de wereld worden de ernstigste gezondheidseffecten in verschillende verhoudingen gerealiseerd, maar wereldwijd zijn ademhalings- en hart- en vaatziekten de belangrijkste doodsoorzaken en verzwakking door de lucht verontreiniging.

Omdat het zo klein is, vormt PM een speciaal probleem voor het ademhalingssysteem omdat de kleinste PM diep in de bronchiën van de longen kan worden ingeademd. Dit is een van de vele soorten luchtvervuiling die bestaande aandoeningen, zoals astma en chronische bronchitis, kunnen verergeren, vooral bij zeer jonge mensen, ouderen en reeds zieken.

Ozon op leefniveau kan verschillende gezondheidsproblemen veroorzaken, waaronder pijn op de borst, hoesten, irritatie van de keel en ontsteking van de luchtwegen. Sommige mensen hebben een grotere genetische gevoeligheid voor de effecten van ozon dan anderen, net als personen met een tekort aan vitamine C en E.

Zwaveldioxide is op korte termijn een irriterend middel voor de luchtwegen dat, net als PM, vooral kinderen en ouderen treft, en het ademen bemoeilijkt voor iedereen die astma heeft. ZO₂ en dus₃ beide reageren met andere stoffen om PM te vormen, waarvan de schadelijke effecten zijn beschreven. De effecten van stikstofdioxide zijn vergelijkbaar, en NO₂ kan mensen op langere termijn ook vatbaarder maken voor luchtweginfecties.

Lood beïnvloedt het lichaam op een manier die duidelijk verschilt van andere luchtverontreinigende stoffen. Net als andere zogenaamde zware metalen kan lood extreem giftig zijn voor verschillende orgaansystemen. Eenmaal opgenomen uit de omgeving circuleert lood in het bloed en hoopt het zich op in de botten. Het kan het zenuwstelsel, de nieren, het immuunsysteem, het voortplantingssysteem en het cardiovasculaire systeem beschadigen. In de VS zijn de meest voorkomende negatieve effecten op het zenuwstelsel van kinderen en het cardiovasculaire systeem van volwassenen.

In tegenstelling tot andere luchtverontreinigende stoffen zijn de acute effecten van kooldioxide gevaarlijker dan welke chronische dan ook effecten, aangezien hoge CO-niveaus doorgaans niet buiten worden aangetroffen, en het molecuul relatief degradeert snel. Bij zeer hoge niveaus, die binnenshuis of in andere slecht geventileerde omgevingen mogelijk zijn, kan CO echter duizeligheid, verwarring, bewusteloosheid en zelfs de dood veroorzaken, zoals bij auto-uitlaatgassen in een garage. Omdat mensen die aan CO worden blootgesteld, verward kunnen raken en bewusteloos kunnen raken, zijn ze niet eens in staat om de dreiging waar te nemen, laat staan ​​te ontsnappen.

Luchtverontreiniging treft andere levende wezens dan dieren. Sommige van deze effecten zijn "slechts" esthetisch. Bijvoorbeeld kleine fijne deeltjes (PM_2.5) zijn de belangrijkste oorzaak van verminderd zicht veroorzaakt door nevel in delen van de VS, ook in veel nationale parken en natuurgebieden. Inspanningen om oliewinning en soortgelijke industriële ondernemingen in de buurt van nationale parken te voorkomen, waren in 2018 verre van voltooid.

Ozon kan gevoelige soorten vegetatie aantasten binnen een aantal ecosystemen, waaronder bossen, natuurreservaten, parken en wildernisgebieden. Ozon heeft tijdens het groeiseizoen bijzonder schadelijke effecten op de vegetatie.

Bij hoge concentraties gasvormig SO_X kan bomen en planten beschadigen door het gebladerte te beschadigen en de groei te verminderen. ZO₂ en andere zwaveloxiden kunnen bijdragen aan zure regen, die gevoelige ecosystemen kan schaden. De effecten van nitraatoxiden zijn vergelijkbaar.

Verhoogde loodniveaus in de omgeving worden geassocieerd met verminderde groei en reproductiesnelheid bij planten, net als bij dieren.

Gezien broeikasgassen als een luchtverontreinigende stof, zijn de ingrijpende effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering op de milieu, dat al als ernstig wordt beschouwd, zal naar verwachting catastrofaal worden voor kuststeden over de hele wereld binnen decennia. Een groot deel van de wereldbevolking leeft aan de kusten en velen zullen slecht toegerust zijn om de overstromingen af ​​te wenden die naar verwachting het gevolg zullen zijn van de stijgende zeespiegel als gevolg van het smelten van poolijs.

Naast het vergiftigen van water over de hele wereld en het beschadigen van de voorziening van andere natuurlijke hulpbronnen, en het beïnvloeden van het bedrijfsleven via de eenvoudig effect van het leiden tot een toename van gezondheidsproblemen en gebreken, het is aangetoond dat luchtvervuiling de consument direct vermindert besteden. In 2018 analyseerden onderzoekers van Yale University bijvoorbeeld dagelijkse uitgaven, luchtvervuiling en klimaatgegevens van 12 Spaanse provincies. Hun bevindingen waren drastisch: consumenten gaven 29 miljoen tot 48 miljoen dollar minder uit in Amerikaanse dollars op dagen dat de ozonvervuiling op leefniveau "slechts" 10 procent erger was dan de norm. Evenzo daalden de uitgaven met $ 23 miljoen tot $ 35 miljoen op dagen dat de fijnstofvervuiling 10 procent erger was dan normaal. Ze concludeerden dat een reductie van 10 procent in ozon en PM and_2.5 zou de consumentenbestedingen in Spanje met maximaal $ 30 miljard per jaar kunnen verhogen. Houd er rekening mee dat dit het effect is op het bedrijfsleven in een relatief klein Europees land.

Het zou een vergissing zijn om de kwestie van luchtverontreiniging af te schilderen als een kwestie die ongecontroleerd is verergerd. Pogingen om luchtverontreiniging te bestrijden bestaan ​​namelijk al heel lang. De Clean Air Act van de EPA van 1970 is een van de vele oplossingen voor luchtvervuiling die over de hele wereld van kracht zijn. In de tussentijd zijn de luchtvervuilingsniveaus gedaald, terwijl de Amerikaanse economie is blijven groeien. De totale uitstoot van de zes veelvoorkomende vervuilers daalde met gemiddeld 73 procent, terwijl het bruto binnenlands product met meer dan een factor drie groeide. De bezorgdheid over het vertragen of terugdraaien van deze vooruitgang begon in 2017 toe te nemen onder leiding van president Donald Trump, die probeerde de land van een wereldwijde klimaatovereenkomst en heeft een aantal stappen gezet om de EPA zichtbaar te verzwakken in de context van regelgeving voor de pro-fossiele brandstofindustrie activiteit.