Årsaker og effekter av luftforurensning

Luftforurensning er, eller i det minste burde være, en stor del av enhver seriøs offentlig samtale. Den menneskelige befolkningen på jorden sto på omtrent 7 milliarder dollar ved slutten av det andre tiåret av det 21. århundre; uavhengig av hvilken hastighet denne figuren fortsetter å vokse, vil mennesker stole på forskjellige energikilder for deres aktiviteter for å mate seg selv, bevege seg rundt hele kloden, holde seg varm og ellers bygge og opprettholde stabil samfunn. I stor grad varierer mye av menneskelig industri luftforurensning.

Luftforurensning angriper ofte sansene; det ser ekkelt ut og lukter stygt, og det hjelper ikke at mange av fasilitetene som produserer det lager mye støy også. Men luftforurensningens årsaker og virkninger er ofte lydløse og lumske, men likevel grundig ødeleggende. Noen solide og overbevisende fakta om luftforurensning kan bare føre noen lesere til å gå nærmere inn i saken og muligens til og med ha en hånd, stor eller liten, i en delvis løsning.

US Environmental Protection Agency (EPA) og Verdens helseorganisasjon (WHO) lister opp seks forskjellige typer luftforurensning.

Fine partikler er produktet av kjemiske reaksjoner i atmosfæren, bestående av en blanding av faste partikler og væskedråper. Disse kalles ofte PM, for partikler. Størrelsen på en gitt type PM er angitt med et abonnement som gir partikkeldiameteren i milliontedeler av en meter, eller mikron. Dermed PM_2.5 er en type PM med en diameter på 2,5 mikron, omtrent en tredivte bredden av et menneskehår. PM kan inhaleres, noe som kan føre til ugunstige fysiske konsekvenser.

Noen PM frigjøres direkte i atmosfæren fra branner, røykstabler og byggeplasser, mens i andre tilfeller emittert materiale, for eksempel bilavgass og utgang fra kraftverk, reagerer med elementer som allerede er i luften opprette PM.

Bakkenær ozon er "dårlig" ozon som dannes når to forskjellige emitterte komponenter reagerer i luften under påvirkning av sollys. Disse to reaktantene er nitrater av oksygen, eller NO_x (hvor x representerer et helt tall) og flyktige organiske forbindelser, eller VOC. Begge disse slippes ofte ut i bilutslipp, industrielle og elektriske anlegg, bensindamp og kjemikalier som brukes som løsemidler.

Svoveldioksid, eller noe₂, er en type svoveloksid (SO_x). Det er langt rikelig i atmosfæren enn et annet slikt oksid, SO₃. Det meste av dette kommer opp i luften som et resultat av forbrenning av fossilt drivstoff som bensin og diesel, mens mindre mengder blir bidratt med maskiner som brenner drivstoff med en betydelig svovelinnhold (for eksempel lokomotiver og skip) og til og med vulkanutbrudd (det er en myte at luftforurensning bare er forårsaket av menneskelig aktivitet, selv om det naturlige bidraget er relativt liten).

Nitrogendioksid har allerede blitt nevnt som en komponent i bakkenær ozon. I miljøvitenskap brukes "nitrogendioksid" vanligvis som en innstikk for ethvert oksid av nitrat (NO_x). I likhet med svoveldioksid skaper mest nitrogendioksid luftforurensning når det slippes ut under forbrenning av drivstoff. Det er en luftveisfare i seg selv og skaper andre problemer når det reagerer med PM og danner derivatforurensende forbindelser.

Lede blir ofte tenkt på som en forurensning av vann og andre enheter som ikke er luft, etter å ha gjort berømt mye av den offentlige vannforsyningen i Flint, Michigan, farlig udrikkelig. Men det kommer også opp i luften, hovedsakelig gjennom prosessering av metaller og malm, og også gjennom flyutslipp. Ikke overraskende er de høyeste konsentrasjonene i luften i nærheten av blysmeltesentre, der tungmetallelementet smeltes ned.

Karbonmonoksid, eller CO, slippes ut i luften i store mengder fra biler, lastebiler og andre motorvogner. Men dette enkle og stadig tilstedeværende molekylet sendes også ut av husholdningsapparater som gasskomfyrer, romvarmere og ovner. Sigarettrøyk inneholder karbonmonoksid, selv om dette bare er en av farene ved denne typen røyk.

Merk at denne listen ikke inkluderer klimagassen karbondioksid, som av noen kilder anses å være den verste luftforurenser av dem alle på grunn av sitt bidrag til global oppvarming, mer ofte referert til som klima endring. At for høye karbondioksidnivåer forårsaker stor skade for Jorden og dens innbyggere, er ikke omstridt; noen myndigheter foretrekker rett og slett ikke å klassifisere det som et luftforurensende stoff fordi det også er et biprodukt av cellulær respirasjon i et enormt antall levende ting. Andre klimagasser inkluderer metan (CH₄), som oppstår fra sump og fordøyelsesgassen som slippes ut av husdyr, og klorfluorkarboner (CFC), som var tidligere brukt i aerosoler og kjølemidler til de ble forbudt på grunn av deres rolle i nedbrytningen av jordens ozon lag.

Klimaendringene i seg selv er en kilde til luftforurensning på grunn av den økte tendensen til at smog dannes i varmere luft. Dermed, jo mer fossile brensler bidrar til klimaendring, jo mer uttalt blir de ukontrollerte effektene over tid.

Luftforurensning, i tillegg til å være øye, har en rekke påviste farlige effekter på forskjellige kroppssystemer, hovedsakelig luftveiene. Det kan også føre til hjerte- og karsykdommer, nevropsykiatriske lidelser, øyeirritasjon, hudsykdommer og kroniske sykdommer som kreft. I forskjellige deler av verden realiseres de alvorligste helseeffektene i forskjellige proporsjoner, men over hele verden er luftveis- og hjerte- og karsykdommer de viktigste årsakene til død og svakhet fra luft forurensing.

Fordi den er så liten, utgjør PM et spesielt problem for luftveiene fordi den minste PM kan inhaleres dypt inn i lungene. Dette er en av mange typer luftforurensning som kan forverre eksisterende forhold, for eksempel astma og kronisk bronkitt, spesielt hos veldig unge, eldre og allerede syke.

Ozon på bakkenivå kan produsere en rekke helseproblemer, blant dem brystsmerter, hoste, irritasjon i halsen og betennelse i luftveiene. Noen mennesker har større genetisk følsomhet for ozoneffekter enn andre, og det samme gjør individer som mangler vitamin C og E.

Svoveldioksid er på kort sikt et irritasjonsorgan i luftveiene som, i likhet med PM, først og fremst påvirker barn og eldre, og som gjør pusten vanskeligere for alle som har astma. SÅ₂ og så₃ begge reagerer med andre stoffer for å danne PM, hvis skadelige effekter er beskrevet. Effekten av nitrogendioksid er lik, og NO₂ kan også gjøre folk mer utsatt for luftveisinfeksjoner på lengre sikt.

Bly påvirker kroppen på måter som skiller seg markant fra andre luftforurensende stoffer. I likhet med andre såkalte tungmetaller kan bly være ekstremt giftig for en rekke organsystemer. Når det er tatt opp fra miljøet, sirkulerer bly i blodet og akkumuleres i beinene. Det kan skade nervesystemet, nyrene, immunforsvaret, reproduksjonssystemet og det kardiovaskulære systemet. I USA er de vanligste negative effektene på nervesystemene til barn og de kardiovaskulære systemene til voksne.

I motsetning til andre luftforurensende stoffer er de akutte effektene av karbondioksid farligere enn noen kronisk effekter, siden høye nivåer av CO vanligvis ikke oppstår utendørs, og molekylet brytes ned relativt raskt. Men på svært høye nivåer, som er mulig innendørs eller i andre dårlig ventilerte omgivelser, kan CO forårsake svimmelhet, forvirring, bevisstløshet og til og med død, som med bil eksos i en garasje. Fordi mennesker utsatt for CO kan bli forvirret og bli bevisstløse, klarer de ikke engang å oppdage trusselen, enda mindre.

Luftforurensning påvirker andre levende ting enn dyr. Noen av disse effektene er "bare" estetiske. For eksempel små fine partikler (PM_2.5) er den viktigste hovedårsaken til redusert sikt forårsaket av dis i deler av USA, inkludert i mange nasjonalparker og villmarksområder. Arbeidet med å forhindre oljeutvinning og lignende industrielle virksomheter nær nasjonalparker var langt fra fullført fra og med 2018.

Ozon kan påvirke sensitive typer vegetasjon i en rekke økosystemer, inkludert skog, naturflukt, parker og villmarksområder. Ozon har spesielt skadelige effekter på vegetasjonen i vekstsesongen.

Ved høye konsentrasjoner, gassformig SO_x kan skade trær og planter ved å skade løvet og redusere veksten. SÅ₂ og andre svoveloksider kan bidra til surt regn, som kan skade følsomme økosystemer. Effektene av oksider av nitrat er like.

Forhøyede miljømessige blynivåer er assosiert med redusert vekst og reproduksjonshastighet i planter akkurat som de er hos dyr.

Med tanke på klimagasser som luftforurensende stoff, vil de omfattende effektene av menneskeskapte klimaendringer ha på miljø, som allerede anses å være seriøst, forventes å bli katastrofalt for kystbyer rundt om i verden innen tiår. Mye av verdens befolkning bor på kystene, og mange vil være dårlig rustet til å avverge flommen som forventes å skyldes havnivået som følge av smelting av polarisen.

I tillegg til å forgifte vann over hele kloden og skade tilførselen av andre naturressurser, og påvirke virksomheten gjennom Enkel effekt som fører til økning i helseproblemer og svakhet, har luftforurensning vist seg å redusere forbrukerne direkte utgifter. For eksempel, i 2018, analyserte forskere ved Yale University daglige forbruk, luftforurensning og klimadata fra 12 spanske provinser. Funnene deres var drastiske, og forbrukere brukte $ 29 millioner til $ 48 millioner mindre i amerikanske dollar på dager da ozonforurensning på bakkenivå var "bare" 10 prosent dårligere enn normen. På samme måte falt utgiftene med $ 23 millioner til $ 35 millioner på dager da PM-forurensning var 10 prosent dårligere enn vanlig. De konkluderte med at 10 prosent reduksjon i ozon og PM_2.5 kan øke forbruket i Spania med opptil 30 milliarder dollar årlig. Husk at dette er effekten på virksomheten i en relativt liten europeisk nasjon.

Det ville være en feil å fremstille problemet med luftforurensning som en som har fått lov til å forverres ukontrollert. Forsøk på å bekjempe luftforurensning har faktisk eksistert lenge. EPAs Clean Air Act fra 1970 er en av mange løsninger for luftforurensning som blir satt i kraft over hele kloden. I mellomtiden har luftforurensningsnivået falt mens den amerikanske økonomien har fortsatt å vokse. De totale utslippene av de seks vanlige forurensningene falt i gjennomsnitt på 73 prosent, mens bruttonasjonalproduktet vokste med mer enn en faktor på tre. Bekymringene for bremsing eller reversering av denne fremgangen begynte å øke i 2017 under ledelse av president Donald Trump, som forsøkte å trekke tilbake land fra en verdensomspennende klimaavtale og gjorde en rekke grep for å synlig svekke EPA i sammenheng med lovgivning om pro-fossilt brensel aktivitet.