Что такое загрязнение воздуха?
- Поскольку токсины накапливаются в животной пищевой цепи, высшие хищники, вероятно, будут полны токсинов и умрут от болезней, связанных с токсинами.
- Кислотные дожди могут привести к облысению, истончению и тусклости волос, раздражению кожи головы и другим проблемам с кожей головы.
- Ежегодно около 7 миллионов смертей во всем мире напрямую связаны с последствиями загрязнения воздуха внутри и снаружи помещений.
Среди других антропогенных проблем, с которыми сегодня сталкивается мир, включая нехватку воды и утрату биоразнообразия, загрязнение воздуха вызывает серьезную озабоченность почти во всех местах на Земле. Начав спад по спирали во время промышленной революции, многие отрасли промышленности сегодня являются более мощными, чем когда-либо, производителями основных загрязнителей воздуха.
Содержание
- Что вызывает загрязнение воздуха?
- Что такое первичные и вторичные загрязнители воздуха?
- Как загрязнение воздуха влияет на окружающую среду?
- Как загрязнение воздуха влияет на людей?
- Что такое загрязнение воздуха в помещениях?
- Сколько людей умирает от загрязнения воздуха?
- Как измеряется загрязнение воздуха?
- Как уменьшить или остановить загрязнение воздуха?
Что вызывает загрязнение воздуха?
Загрязнение воздуха - это выброс в воздух газов и мелких фрагментов антропогенных частиц и химических веществ, концентрация которых вредна для всех живых и дышащих существ на этой планете.
Изучая глобальное потепление, исследователи пришли к выводу, что загрязнение воздуха вносит значительный вклад в эту проблему. Непрозрачность загрязняющих воздух частиц в атмосфере задерживает солнечные лучи и препятствует естественному охлаждению Земли. В то же время другие загрязнители воздуха разрушают внешний слой атмосферы, в первую очередь озоновый слой (который препятствует проникновению слишком большого количества солнечного света). Серьезные изменения в погодных условиях были зафиксированы по всему миру, от неожиданных муссонов до расширения пустынь, вызванных первичными и вторичными загрязнителями воздуха, способствующими изменению климата.
Что такое первичные и вторичные загрязнители воздуха?
Первичные загрязнители воздуха - это мелкие твердые и твердые частицы (жидкие частицы), взвешенные в воздухе и имеющие размер менее 10 микрометров. Их можно наблюдать в виде сажи, пыли, дыма, паров и тумана, но некоторые из них невидимы человеческому глазу. Первичные загрязнители воздуха выделяются в результате реакции сжигания ископаемого топлива, например, когда моторизованный автомобиль, работающий на бензине, выделяет монооксид углерода. Природный газ, сжигаемый в домах для отопления, при большинстве видов пожаров, а также на электростанциях, выделяющих углекислый газ, монооксид углерода и диоксид серы, также являются основными загрязнителями воздуха. Автомобили, работающие на дизельном топливе, и некоторые промышленные процессы выделяют пары свинца, и при размере 0,5 микрометра они являются чрезвычайно вредными первичными загрязнителями воздуха.
Вторичные загрязнители возникают, когда первичный загрязнитель вступает в реакцию с другим, часто природным веществом и создает другой загрязнитель. Озон считается вторичным загрязнителем воздуха, поскольку он образуется, когда первичный загрязнитель воздуха, диоксид азота, вступает в реакцию с углеводородными частицами, естественным образом присутствующими в солнечном свете. Это основной компонент смога, который также является вторичным загрязнителем.
Как загрязнение воздуха влияет на окружающую среду?
Здоровье и поведение животных
Поскольку газообмен не происходит одинаково для всех представителей животного мира, негативные последствия загрязнения воздуха также по-разному сказываются на них. В зависимости от того, используют ли они легкие, жабры или пассивную диффузию по поверхности кожи для дыхания, вот некоторые из наиболее пагубных проблем, с которыми сталкивается животный мир из-за загрязнения воздуха.
Обитатели неба страдают от смога, а теплый грязный воздух остается в их естественной среде обитания. Высшие хищники, включая орлов, особенно восприимчивы к болезням из-за накопленной пищевой токсичности.
Одним из наиболее распространенных способов воздействия загрязнения воздуха на животных является кормление. После того, как газообразные пары и мелкие частицы воздуха поглощаются или попадают в первичные источники пищи, такие как трава, они перевариваются травоядными животными и остаются в организме животного в виде токсичных отложений. Когда это животное поедается плотоядным животным, таким как орел, токсины накапливаются по мере их прохождения по естественной пищевой цепи.
Токсины, вдыхаемые или перевариваемые, могут нарушить эндокринную функцию животного, вызвать повреждение органов, ослабить их иммунную систему, изменить их психическое состояние и сделать их более уязвимыми для смерти от стресса. Другими распространенными побочными эффектами являются низкий репродуктивный успех, слабые новорожденные и ранняя смерть. Следовательно, преждевременная гибель и сокращение видов оставят хищников голодать, создавая дисбаланс, когда источник пищи хищника, которому больше не угрожает опасность, истощит его источник пищи или другие природные ресурсы, от которых он зависит.
Наконец, животные очень хорошо приспосабливаются к климатическим условиям, тщательно выбирая среду, в которой они чувствуют себя наиболее комфортно. Помимо необходимости бороться с наводнениями, чрезмерным солнечным светом и перемещением в менее оптимальные условия, загрязнение воздуха и изменение климата влияют на естественные особенности животного мира, в том числе на птиц, улетающих на юг на зиму, и на графики зимней спячки медведей.
Озон
Подобно тому, как выхлопные газы автомобилей вызывают проблемы с дыханием у людей, смог, озон в нижних слоях атмосферы и другие твердые частицы также влияют на легкие и сердечно-сосудистую систему животных.
В результате естественной реакции в верхних слоях атмосферы частицы диоксида азота и углеводородов соединяются в солнечном свете, образуя защитный слой - озоновый слой, предотвращающий попадание вредных солнечных лучей в тропосферу (нижние слои атмосферы) Земли. С тех пор как был изобретен моторный транспорт, производящий диоксид азота, эта сложная реакция теперь также происходит в тропосфере и известна как фотохимический смог. Вот почему солнечные места, такие как Лос-Анджелес, с развитой промышленностью и бесчисленными автомагистралями, вносят основной вклад в загрязнение воздуха и значительно страдают от него.
В то время как растения фотосинтезируют кислород и помогают очищать воздух, другие особенности окружающей среды, включая горы, определенные погодные условия и температурную инверсию (когда холодный воздух опускается ниже теплого воздуха), препятствуют рассеиванию смога. Растения и их листья также повреждаются озоном, что препятствует их способности очищать воздух.
Морская жизнь
Кислотные дожди возникают, когда выделяемый электростанцией диоксид серы соединяется с водяным паром в воздухе, образуя взвеси серной кислоты или туман в воздухе, который наносится дождем. Хотя кислотные дожди вредны для здоровья кожи головы человека, они смертельно опасны для мелких животных и растений в водоемах, где они имеют тенденцию оставаться и накапливаться с течением времени в высоких концентрациях. Почти ни одна часть мира не застрахована от этой проблемы, включая тысячи озер и ручьев в крупных городах Европы и вокруг них, некоторые районы Китая, юго-восточную Канаду и северо-восток Соединенных Штатов.
Ртуть и свинец обычно перераспределяются в водах в результате загрязнения воды, но небольшие количества их испаренных паров также могут попадать в озера и прибрежные воды во время осадков, что делает рыболовство в промышленных районах и вокруг них особенно опасным.
Как загрязнение воздуха влияет на людей?
Ведущий
Есть веская причина, по которой свинцовые термометры становятся все менее распространенными, и многие страны вводят запрет на автомобили, производящие свинец. Свинец особенно вреден для детей, организм которых недостаточно окреп, чтобы справиться даже с наименьшими количествами этого сильнодействующего токсичного вещества при вдыхании в виде паров или пыли.
В зависимости от количества и продолжительности воздействия последствия могут варьироваться от непосредственного нарушения функции мозга, выражающегося в замедлении мыслительного процесса, неловких движениях и сонливости, до постоянной неспособности к обучению, паралича, судорог и даже смерти от отравления свинцом. Тем не менее, частицы свинца, находящиеся в воздухе, все еще выделяются некоторыми крупными отраслями промышленности, включая нефтеперерабатывающие заводы и металлургию.
Окись углерода
Угарный газ может привести к летальному исходу, если человек останется в работающем автомобиле в непроветриваемом помещении, например в гараже. Человек, отравившийся угарным газом, почувствует непреодолимую сонливость, поскольку загрязняющее вещество вытесняет частицы кислорода в его кровотоке. Когда наступает асфиксия, крайняя нехватка кислорода в организме, человек, потерявший сознание, перестает дышать и вскоре умирает.
Диоксид серы
Диоксид серы чаще всего выделяется на электростанциях, сжигающих загрязненный уголь и нефть, содержащие серу. Этот газ невидим, но имеет резкий запах, и при низких концентрациях он вызывает слезотечение, вызывает раздражение горла, если воздействие продолжается, и в конечном итоге может привести к легочной недостаточности из-за образования рубцов при высоких концентрациях.
Диоксид серы также вступает в реакцию с кислородом и водяным паром в воздухе с образованием взвешенных в воздухе суспензий серной кислоты. Когда идет дождь, капли дождя приносят с собой эту кислоту в виде кислотных дождей, потенциально вызывая облысение, тусклость волос и другие проблемы с кожей головы у тех, кто подвергся ее воздействию. Вот почему так важно иметь головной убор в городах с высокой интенсивностью производства во время дождя.
Наконец, диоксид серы крадет из экономики, окисляя поверхности конструкций, вызывая дорогостоящие повреждения, требующие ремонта. Коррозия крыш и разрушение фасадов зданий и памятников - его наиболее известные работы.
Диоксид азота
Диоксид азота, форма оксида азота, выделяется угольными установками, когда молекулярный азот в воздухе вступает в реакцию с кислородом при высоких температурах процесса горения. Диоксид азота обладает многими свойствами и эффектами, сходными с диоксидом серы, поскольку он также является едким и раздражающим газом, вызывающим серьезные проблемы с легкими. Отек, скопление жидкости в легких, является распространенным последствием вдыхания диоксида азота в его концентрированной газообразной форме.
Азотная кислота, входящая в состав кислотных дождей, образуется при взаимодействии диоксида азота с атмосферой. Это также вещество, способствующее образованию смога.
Другие токсичные вещества в воздухе
Другие токсичные вещества в воздухе включают мышьяк, асбест, бензол, соединения бериллия, соединения кадмия, хлор, выбросы коксовых печей, цианидные соединения, формальдегид, соединения свинца, соединения ртути, соединения никеля, радионуклиды, включая радон, радий и уран, соединения селена и винилхлорид. Эти сильнодействующие токсичные вещества воздуха оказывают ужасное воздействие на весь организм человека.
Воздействуя как на ткани мозга, так и на развитие плода, сотни химических веществ и разновидностей соединений, выбрасываемых в воздух, могут оказывать немедленное и отсроченное воздействие на людей, а также краткосрочные и долгосрочные последствия для здоровья. Помимо других прогрессирующих легочных заболеваний, токсичность воздуха может вызвать развитие астмы и туберкулеза. После многих лет исследований стало ясно, что длительное воздействие химических веществ мутирует клетки человека (вспомните аварию на Чернобыльской АЭС), вызывая рак.
Попадая в легкие и кровь, они вызывают целый ряд сердечно-легочных заболеваний. По мере того, как организм пытается избавиться от этих вредных частиц, их присутствие быстро проявляется в различных кожных заболеваниях, проблемах с пищеварением и способности избавляться от отходов.
Социально-экономические последствия
Загрязнение воздуха и глобальное потепление также влияют на общество и экономику всех стран мира. Среди основных социально-экономических последствий - серьезная нагрузка, с которой сталкиваются системы здравоохранения, борющиеся с недугами, вызванными загрязнением воздуха, снижение производства продуктов питания из-за неподатливых культур и нехватка воды для всего населения.
Что такое загрязнение воздуха в помещениях?
Наиболее распространенное загрязнение воздуха в помещениях происходит из-за химических веществ, используемых в домашнем хозяйстве, таких как чистящие и дезинфицирующие средства, комнатные спреи и даже благовония и ароматические свечи. Использование духов или спреев для тела на работе, в самолете или в других закрытых помещениях может вызвать раздражение и проблемы с дыханием у окружающих.
Сегодня все больше людей делают сознательный выбор в пользу перехода на натуральные средства для чистки и ухода за телом. Несмотря на меньший вред для окружающей среды, даже природные загрязнители воздуха могут раздражать кожу, носовые проходы и вызывать проблемы с дыханием у чувствительных людей.
Сколько людей умирает от загрязнения воздуха?
В 2018 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила, что девять из десяти человек на Земле ежедневно дышат загрязненным воздухом. Ежегодно во всем мире около 7 миллионов смертей происходят непосредственно в результате совокупного воздействия загрязнения воздуха внутри и снаружи помещений. Из них 2,2 миллиона приходится на Западнотихоокеанский регион, который простирается от Китая и Монголии до Новой Зеландии и охватывает более 28 стран.
Как измеряется загрязнение воздуха?
Загрязнение воздуха измеряется для изучения его количества, соединений и воздействия на окружающую среду и здоровье человека, чтобы периодически сравнивать эти данные, чтобы заметить тенденции с течением времени. Измерения проводятся различными способами в зависимости от источника.
Монооксид углерода, приземный озон, свинец, диоксид азота, содержание определенных веществ и диоксид серы являются наиболее часто измеряемыми загрязнителями воздуха на сегодняшний день. Результаты измерений, выполненных учеными и промышленными специалистами, доводятся до сведения соответствующих руководящих органов, которые используют эти данные для обеспечения соблюдения мер контроля при их производстве. Измерения также могут быть смоделированы с использованием компьютерных моделей для прогнозирования масштабов воздействия.
Некоторые выбросы можно измерить непосредственно из источника, например выбросы автомобиля из выхлопной трубы, с помощью датчика. Образец отбирается для дальнейшего изучения соединений, причем эффект определяется путем умножения на количество автомобилей той же марки в стране.
Уровни радиации можно измерить с помощью счетчиков Гейгера, ионизационных камер и персональных дозиметров. Загрязнение атмосферного воздуха измеряется в микрометрах, в то время как концентрация вещества измеряется как масса или объем на метр в кубе. Лишайник, или мох, может быть использован для измерения уровня загрязнения воздуха в лесах. Солнечный фотометр может измерять количество аэрозоля в атмосфере.
Как уменьшить или остановить загрязнение воздуха?
Будущее поколение, чьи родители имели дело с загрязнением воздуха, с большей вероятностью родится более слабым и с предрасположенностью к проблемам со здоровьем, не говоря уже о том, что им самим придется иметь дело с загрязнением воздуха, если оно будет продолжать расти.
Первые токсичные вещества в воздухе были урегулированы в США Законом о чистом воздухе 1970 года, включая мышьяк, асбест, бензол, бериллий, кокс, ртуть, радионуклиды и винилхлорид. В США в 1990 году регулировалось 189 различных веществ, в то время как к концу этого десятилетия были введены меры контроля в отношении конкретных источников, которые выделяли более 10 тонн этих материалов или более 25 тонн их комбинаций в год.
Во многих странах уже действует полный запрет на использование свинца в бензине, в том числе в США с 1996 года. Электростанции также были перепроектированы таким образом, чтобы максимально повысить эффективность их сгорания, что сводит к минимуму выброс монооксида углерода. Диоксид серы, выделяющийся при сжигании неочищенного угля и нефти, сводится к минимуму за счет отбора этих проб.
Хотя затраты на то, чтобы сделать все это возможным, суммируются, ничего не делать будет дороже с точки зрения ущерба здоровью людей и ухудшения состояния окружающей среды. Даже без обезлесения в этом мире почти недостаточно деревьев, чтобы очистить воздух, если загрязнение продолжает быстро расти.
На личном уровне есть несколько вариантов, которые можно предпринять, чтобы уменьшить их воздействие на загрязнение наружного воздуха, помогая тем самым бороться с изменением климата. Люди могут выбрать приоритет общественного или зеленого транспорта вместо использования автомобиля, избегать сжигания листьев, мусора или других материалов и отдавать предпочтение электрическому оборудованию для газонов, а не газовому.
В то время как ученые и правительства совместно работают над ограничением загрязнения наружного воздуха, существует множество мер, которые можно предпринять, чтобы предотвратить его спутника внутри помещений. Избегая использования аэрозолей и сильнодействующих химикатов при покупке чистящих средств, а также переходя на натуральные, человек будет помогать окружающей среде, а также оставаться здоровым в своем собственном доме. Также важно помнить об окружающей среде при использовании средств по уходу за телом, поскольку у некоторых людей могут развиться симптомы астмы из-за самых невинных запахов и других реакций от различных химических веществ, выделяемых в воздух.
