Причины и последствия загрязнения воздуха

Загрязнение воздуха - или, по крайней мере, должно быть важной частью любого серьезного публичного разговора. На конец второго десятилетия XXI века человеческое население Земли составляло примерно 7 миллиардов человек; независимо от скорости, с которой эта цифра продолжает расти, люди будут полагаться на различные источники энергии для своего занятия, чтобы прокормить себя, передвигаться по земному шару, оставаться в тепле и иным образом строить и поддерживать стабильность сообщества. В самой различной степени загрязнение воздуха вызывает большая часть человеческой деятельности.

Загрязнение воздуха часто поражает чувства; он выглядит отвратительно и пахнет отвратительно, и это не помогает тому, что многие из производящих его помещений тоже производят много шума. Но причины и следствия загрязнения воздуха часто скрыты и коварны, но все же разрушительны. Некоторые веские и убедительные факты о загрязнении воздуха могут просто побудить некоторых читателей углубиться в суть проблемы и, возможно, даже приложить руку, большую или маленькую, к частичному решению.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) перечисляют шесть различных типов загрязнения воздуха.

Мелкие частицы являются продуктом химических реакций в атмосфере, состоящим из смеси твердых частиц и капель жидкости. Их часто называют ТЧ для твердых частиц. Размер данного типа ТЧ обозначается нижним индексом, который дает диаметр частицы в миллионных долях метра или микронах. Таким образом, PM_2.5 представляет собой тип ПМ диаметром 2,5 микрона, что составляет примерно одну тридцатую ширины человеческого волоса. ТЧ можно вдыхать, что приводит к неблагоприятным физическим последствиям.

Часть ТЧ выбрасывается непосредственно в атмосферу от пожаров, дымовых труб и строительных площадок, а в других случаях - выбрасываемый материал, такой как автомобильные выхлопные газы и продукция электростанций, вступает в реакцию с элементами, уже находящимися в воздухе, создать личку.

Озон приземного уровня это «плохой» озон, который образуется, когда два разных испускаемых компонента вступают в реакцию в воздухе под воздействием солнечного света. Эти два реагента представляют собой нитраты кислорода или NO._Икс (где x представляет собой целое число) и летучие органические соединения или ЛОС. Оба они часто выделяются в выхлопных газах автомобилей, промышленных и электрических установок, парах бензина и химических веществах, используемых в качестве растворителей.

Диоксид серы, или так₂, является одним из видов оксида серы (SO_Икс). Его гораздо больше в атмосфере, чем другого такого оксида, SO₃. Большая часть этого попадает в воздух в результате сжигания ископаемого топлива, такого как бензин и дизельное топливо, в то время как меньшее количество вносится машинами, которые сжигают топливо со значительными содержание серы (например, локомотивы и корабли) и даже извержения вулканов (это миф, что загрязнение воздуха вызвано только деятельностью человека, даже если естественный вклад относительно незначительный).

Диоксид азота уже упоминался как компонент приземного озона. В науке об окружающей среде «диоксид азота» обычно используется в качестве заменителя любого оксида нитрата (NO_Икс). Как и диоксид серы, большая часть диоксида азота создает загрязнение воздуха, когда выделяется при сгорании топлива. Это респираторная опасность сама по себе и создает другие проблемы, когда вступает в реакцию с ТЧ с образованием производных загрязняющих соединений.

Вести часто считается загрязнителем воды и других объектов, не связанных с воздухом, поскольку, как известно, большая часть системы водоснабжения во Флинте, штат Мичиган, стала опасно непригодной для питья. Но он также попадает в воздух, в основном в результате обработки металлов и руды, а также с выбросами самолетов. Неудивительно, что самые высокие концентрации в воздухе обнаруживаются вблизи центров плавки свинца, где плавится элемент тяжелого металла.

Монооксид углерода, или CO, выбрасывается в воздух в больших количествах из автомобилей, грузовиков и других транспортных средств. Но эта простая и вездесущая молекула также испускается бытовыми приборами, такими как газовые плиты, обогреватели и печи. Сигаретный дым содержит окись углерода, хотя это только одна из опасностей этого типа дыма.

Обратите внимание, что в этот список не включен углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, который некоторые источники считают наихудшим. загрязнитель воздуха из-за его вклада в глобальное потепление, чаще называемое климатом менять. То, что чрезмерный уровень углекислого газа причиняет большой вред Земле и ее жителям, не подлежит сомнению; некоторые авторитеты просто предпочитают не классифицировать его как загрязнитель воздуха, потому что он также является побочным продуктом клеточного дыхания огромного количества живых существ. Другие парниковые газы включают метан (CH₄), который возникает из болот и пищеварительного газа, выделяемого сельскохозяйственными животными, и хлорфторуглеродов (ХФУ), которые были ранее использовались в аэрозолях и хладагентах, пока они не были запрещены из-за их роли в разложении озона на Земле слой.

Изменение климата само по себе является источником загрязнения воздуха из-за повышенной тенденции образования смога в более теплом воздухе. Таким образом, чем больше ископаемое топливо способствует изменению климата, тем более выраженными становятся его неконтролируемые эффекты с течением времени.

Загрязнение воздуха, помимо того, что это раздражает глаза, оказывает ряд доказанных опасных воздействий на различные системы организма, в первую очередь на дыхательную систему. Это также может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, нервно-психическим расстройствам, раздражению глаз, кожным заболеваниям и хроническим заболеваниям, таким как рак. В разных частях света самые тяжелые последствия для здоровья проявляются в разных пропорциях, но во всем мире респираторные и сердечно-сосудистые заболевания являются основными причинами смерти и инвалидности от воздуха. загрязнение.

Поскольку ТЧ очень малы, они представляют собой особую проблему для дыхательной системы, поскольку самые маленькие ТЧ могут вдыхаться глубоко в бронхи легких. Это один из многих типов загрязнения воздуха, которые могут ухудшить существующие состояния, такие как астма и хронический бронхит, особенно у очень молодых, пожилых и уже больных.

Озон на уровне земли может вызвать множество проблем со здоровьем, в том числе боль в груди, кашель, раздражение горла и воспаление дыхательных путей. Некоторые люди имеют большую генетическую предрасположенность к воздействию озона, чем другие, равно как и люди с дефицитом витаминов C и E.

Двуокись серы в краткосрочной перспективе является раздражителем органов дыхания, который, как и ТЧ, в первую очередь поражает детей и пожилых людей и затрудняет дыхание для всех, кто страдает астмой. ТАК₂ и другие₃ оба реагируют с другими веществами с образованием PM, разрушительное действие которых описано. Эффекты диоксида азота аналогичны, и NO₂ также может сделать людей более склонными к респираторным инфекциям в долгосрочной перспективе.

Свинец влияет на организм способами, которые заметно отличаются от других загрязнителей воздуха. Как и другие так называемые тяжелые металлы, свинец может быть чрезвычайно токсичным для различных систем органов. Попав в окружающую среду, свинец циркулирует в крови и накапливается в костях. Он может повредить нервную систему, почки, иммунную систему, репродуктивную систему и сердечно-сосудистую систему. В США его наиболее часто встречающиеся негативные эффекты наблюдаются на нервной системе детей и сердечно-сосудистой системе взрослых.

В отличие от других загрязнителей воздуха, острые эффекты углекислого газа более опасны, чем любые хронические эффекты, так как высокие уровни CO обычно не встречаются на открытом воздухе, и молекула распадается относительно быстро. Однако при очень высоких уровнях, которые возможны в помещении или в других плохо вентилируемых помещениях, CO может вызвать головокружение, спутанность сознания, потерю сознания и даже смерть, как и выхлопные газы автомобилей в гараже. Поскольку люди, подвергшиеся воздействию углекислого газа, могут запутаться и потерять сознание, они не могут даже почувствовать, а тем более убежать, угрозу.

Загрязнение воздуха влияет на живые существа, кроме животных. Некоторые из этих эффектов являются «чисто» эстетическими. Например, мельчайшие мелкие частицы (PM_2.5) являются основной причиной ухудшения видимости из-за тумана в некоторых частях США, в том числе во многих национальных парках и дикой природе. Усилия по предотвращению добычи нефти и аналогичных промышленных предприятий рядом с национальными парками по состоянию на 2018 год были далеко не завершены.

Озон может повлиять на чувствительные типы растительности в ряде экосистем, включая леса, заповедники, парки и дикая природа. Озон оказывает особенно разрушительное воздействие на растительность в период вегетации.

При высоких концентрациях газообразный SO_Икс может нанести вред деревьям и растениям, повреждая листву и замедляя рост. ТАК₂ и другие оксиды серы могут способствовать возникновению кислотных дождей, которые могут нанести вред чувствительным экосистемам. Эффекты оксидов нитрата аналогичны.

Повышенные уровни содержания свинца в окружающей среде связаны со снижением темпов роста и воспроизводства у растений, как и у животных.

Если рассматривать парниковые газы как загрязнитель воздуха, то масштабные последствия антропогенного изменения климата для ожидается, что окружающая среда, которая уже считается серьезной, станет катастрофической для прибрежных городов по всему миру в течение десятилетий. Большая часть населения мира живет на его побережьях, и многие из них будут плохо оснащены для предотвращения наводнения, которое, как ожидается, произойдет в результате повышения уровня моря в результате таяния полярных льдов.

Помимо отравления воды по всему миру и нарушения поставок других природных ресурсов, а также воздействия на бизнес через простой эффект, приводящий к увеличению проблем со здоровьем и немощи, было показано, что загрязнение воздуха напрямую снижает потребителя расходы. Например, в 2018 году исследователи из Йельского университета проанализировали данные о ежедневных расходах, загрязнении воздуха и климате из 12 провинций Испании. Их выводы были радикальными: потребители тратили на 29-48 миллионов долларов меньше в долларах США в те дни, когда приземное загрязнение озоном было «всего» на 10 процентов хуже нормы. Точно так же расходы сократились на 23 миллиона долларов до 35 миллионов долларов в дни, когда загрязнение ТЧ было на 10 процентов хуже, чем обычно. Они пришли к выводу, что сокращение озона и ТЧ на 10%_2.5 может увеличить потребительские расходы в Испании до 30 миллиардов долларов в год. Имейте в виду, что это влияние на бизнес в одной относительно небольшой европейской стране.

Было бы ошибкой изображать проблему загрязнения воздуха как проблему, которая может бесконтрольно ухудшаться. Попытки бороться с загрязнением воздуха на самом деле существуют давно. Закон EPA о чистом воздухе 1970 года - одно из многих решений по борьбе с загрязнением воздуха, которые действуют во всем мире. Тем временем уровень загрязнения воздуха снизился, а экономика США продолжала расти. Общие выбросы шести распространенных загрязнителей снизились в среднем на 73 процента, а валовой внутренний продукт вырос более чем в три раза. Опасения по поводу замедления или обращения вспять этого прогресса начали усиливаться в 2017 году под руководством президента Дональда Трампа, который стремился отозвать страна из всемирного климатического соглашения и предприняла ряд шагов, чтобы заметно ослабить EPA в контексте регулирования отрасли, ориентированной на ископаемое топливо. Мероприятия.