ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА: ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ, ЗАГРЯЗНИТЕЛИ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2026

Загрязнение воздуха является введением посторонних компонентов воздуха или изменения нормального состава , который вреден для живых существ. По определению, любой элемент, присутствующий в атмосфере, который влияет на здоровье человека, является загрязнителем.

На баланс состава атмосферы могут влиять природные и антропные причины (деятельность человека). К естественным причинам относятся выбросы газов в результате вулканической деятельности, лесных пожаров и таяния тундры.

Загрязнение воздуха бумажной промышленностью. Источник: Эстормиз, 08:22, 24 сентября 2006 г. (UTC)

Антропные причины загрязнения воздуха разнообразны, и они могут вызывать выбросы загрязняющих газов. Среди них промышленная деятельность, автомобильные перевозки, сжигание ископаемого топлива и пожары антропогенного происхождения.

Загрязнение воздуха приводит к ухудшению качества воздуха, что влияет на дыхание живых организмов. Он также вызывает респираторные заболевания у людей и других животных, а некоторые загрязнители являются предшественниками кислотных дождей.

С другой стороны, парниковые газы ответственны за повышение средней температуры Земли. Явление глобального потепления вызывает большие дисбалансы в функционировании планеты.

Страны имеют разную степень загрязнения воздуха по разным причинам. В Латинской Америке Мексика и Перу считаются странами с наихудшим качеством воздуха, а Мехико - городами с наибольшими проблемами.

Для борьбы с загрязнением воздуха необходимо принять меры по снижению выбросов загрязняющих газов. В этом смысле необходимо принять правовые меры, ведущие к сокращению выбросов газов в атмосферу.

Точно так же следует уменьшить зависимость от ископаемых видов топлива и увеличить использование чистой энергии (гидроэлектрической, солнечной, ветровой, геотермальной). Точно так же необходимо остановить вырубку лесов и реализовать программы лесовосстановления в пострадавших районах.

причины

Загрязнение атмосферы ископаемым топливом. Источник: Альфред Т. Палмер

Загрязнение атмосферы может быть вызвано наличием загрязняющих газов или частиц загрязняющих материалов. Они могут быть получены естественным путем или в результате деятельности человека.

Естественными причинами в основном являются стихийные лесные пожары и таяние тундры, в результате чего выделяется CO2. Однако эти факторы не оказывают существенного влияния на качество воздуха.

Деятельность человека, особенно связанная с промышленным развитием, - это деятельность, которая приводит к самым высоким выбросам газов в атмосферу. Среди них:

Выбросы промышленных газов

Промышленные процессы выбрасывают в атмосферу различные газы, такие как диоксины, образующиеся в бумажной промышленности. Со своей стороны, нефтехимическая промышленность производит CO2, оксиды азота и оксиды серы, а также другие соединения.

Энергетическая отрасль вносит наибольший вклад в выбросы CO2, SO2 и ртути из-за использования угля и газа в качестве топлива.

Автомобильный трафик

Автомобильный транспорт ответственен за большую часть выбросов CO2 в атмосферу. С другой стороны, сгорание в дизельных транспортных средствах выбрасывает в атмосферу сотни газообразных и твердых веществ.

Среди производимых газов - монооксид и диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и их производные. Более того, 90% NO2 в атмосфере происходит от сжигания дизельного топлива.

С другой стороны, выделяются такие частицы, как элементарный углерод, органические вещества и сульфаты серы.

Сжигание ископаемого топлива

нефть

При переработке нефти для производства бензина, дизельного топлива, смазочных материалов, пластмасс и других побочных продуктов образуется большое количество загрязняющих газов и частиц. Среди выделяемых газов - оксид углерода, диоксид серы и 30% CO2, загрязняющего атмосферу.

Уголь

Во многих странах уголь по-прежнему является наиболее широко используемым топливом для отопления. При его сгорании образуется большое количество SO2, а ртуть выбрасывается в атмосферу.

Бытовое сжигание

По оценкам, сжигание в домах является причиной 12% глобального загрязнения мелкими частицами окружающей среды (PM2,5).

лесные пожары

Лесные пожары ежегодно выбрасывают в атмосферу миллионы тонн парниковых газов и кислотных дождей. К ним относятся диоксид и монооксид углерода, метан и оксиды азота.

С другой стороны, они включают в окружающую среду частицы разного диаметра, которые загрязняют воздух и влияют на здоровье.

Сельское хозяйство и животноводство

Рис

Система выращивания риса производит большое количество метана, который попадает в атмосферу. Это связано с тем, что это растение растет на болотах, где бактерии разлагают органические вещества в анаэробных условиях и выделяют метан.

Подсчитано, что выращивание риса во всем мире может вносить до 20% метана, попадающего в атмосферу.

Сладкая палочка

Обработка этой культуры включает контролируемое сжигание до сбора урожая, которое становится источником CO2 и мелких частиц в атмосферу.

Жвачные животные

Жвачные животные могут потреблять волокнистую траву благодаря процессам ферментации, осуществляемым бактериями в их пищеварительной системе. По оценкам, на долю жвачных животных приходится около 18% метана, выделяемого в атмосферу.

последствия

Загрязнение воздуха от автомобильного движения. Источник: Закысант

Глобальное потепление

Солнечное излучение проникает в Землю через атмосферу, а часть ультрафиолетового излучения фильтруется озоновым слоем в стратосфере. Когда озоновый слой поврежден, в него попадает больше ультрафиолетового излучения, и земля сильнее нагревается.

Аналогичным образом, когда в атмосфере создаются условия, препятствующие выделению тепла, происходит глобальное повышение температуры Земли.

Так называемые парниковые газы (CO2, метан, NO2, SO2 и CFC-11) могут повреждать озоновый слой или препятствовать выходу теплового излучения с Земли. Например, на CO2 приходится 82% увеличения парникового эффекта за последние десять лет.

Глобальное потепление вызывает серьезные экологические дисбалансы, такие как потеря ледников и полярных льдов, которые вызывают повышение уровня моря. Поэтому в прибрежных районах происходят наводнения, меняется температурный режим и океанские течения.

С другой стороны, повреждение озонового слоя позволяет большему количеству ультрафиолетового излучения проникать в Землю. Этот вид излучения вызывает мутации и влияет на здоровье живых существ.

Респираторные заболевания

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) к 2016 году более 90% населения мира проживало в местах с низким качеством воздуха. ВОЗ указывает, что загрязнение воздуха является причиной 7 миллионов смертей ежегодно во всем мире.

Заболевания, вызываемые загрязнением воздуха, включают хронические обструкции, рак легких, ишемическую болезнь сердца и инсульты.

Кислотный дождь

Выбросы CO2, NO2 и SO2 в результате промышленной деятельности, использования отопления, лесных пожаров и автомобильного движения способствуют возникновению кислотных дождей. Эти газы подвергаются процессам окисления в атмосфере и в конечном итоге образуют кислоты, которые смешиваются с водяным паром и осаждаются.

Кислотные дожди влияют на естественную флору и фауну, урожай, здоровье людей и даже здания.

Основные загрязнители

-Gaseous

Окись и двуокись углерода (CO и CO2

Эти газы разрушают стратосферный озон и способствуют образованию приземного озона, который образует туманы и способствует парниковому эффекту. С другой стороны, при контакте с влагой они образуют азотную кислоту, которая выпадает в осадок и образует кислотный дождь.

Выбросы оксида азота в атмосферу составляют около 60% из естественных источников и 40% из антропных источников. Эти источники включают океаны, почвы, сжигание биомассы, использование удобрений и различные промышленные процессы.

В 2017 году атмосферная концентрация оксидов N2 составляла 329,9 ppm, что составляет 122% от его уровня в доиндустриальную эпоху.

Диоксид серы (SO2)

Этот газ является предшественником кислотного дождя, а также генерирует частицы разных размеров, которые попадают в воздух. Эти частицы могут быть PM10 (взвешенные частицы размером 10 мкм или меньше) и PM2,5 (взвешенные частицы размером 2,5 мкм или менее).

Основным источником диоксида серы является сжигание ископаемого топлива, особенно угля.

Озон приземного уровня (O3) или озон приземного уровня

Озон сильно окисляет и наносит серьезный ущерб здоровью человека, других животных и растительности (включая посевы). Кроме того, он способствует возникновению парникового эффекта из-за того, что образует густые туманы.

Накопление озона в тропосфере происходит из-за фотохимических реакций, происходящих в присутствии загрязняющих газов. Эти газы образуются в основном на автомобильном транспорте и в промышленности.

метан

Метан (CH4) - второй по важности долгоживущий парниковый газ. По оценкам, его вклад в создание этого состояния окружающей среды составляет примерно 17%.

Считается, что примерно 40% метана, присутствующего в атмосфере, поступает из естественных источников. Остальные 60% приходится на деятельность человека (выращивание риса, животноводство, свалки мусора, ископаемое топливо).

Атмосферный CH4 достиг максимального значения 1859 частей на миллион в 2017 году, так что в настоящее время он составляет 257% от доиндустриального уровня.

Летучие органические соединения (ЛОС)

Летучие органические соединения - это химические вещества, которые содержат углерод и при взаимодействии с оксидами азота образуют O3. Некоторыми примерами ЛОС являются бензол, формальдегид и растворители, такие как толуол и ксилол, среди прочих.

CFC-11

CFC-11 (трихлорфторметан) - мощный парниковый газ, разрушающий стратосферный озон, и регулируется Монреальским протоколом. С момента подписания указанного протокола по защите озонового слоя удалось сократить выбросы CFC-11.

Однако в последние годы некоторые страны, такие как Китай, увеличили добычу этого газа. Следовательно, скорость восстановления CFC-11 в атмосфере снижается.

Диоксины и фураны

Эти соединения образуются в процессе горения с участием хлора, который является очень опасным для здоровья загрязнителем. Они могут возникать как в результате естественных процессов, так и в результате деятельности человека (например, производственная деятельность и сжигание мусора).

Одним из основных источников образования этих загрязнителей является сжигание твердых отходов. В этом смысле массовое присутствие пластика и синтетических волокон в современном мусоре особенно серьезно.

-Материальные частицы (PM)

происхождения

Частицы материала поступают из разных источников, таких как двигатели внутреннего сгорания, твердое топливо и дым от сгорания топлива. Другие источники включают горнодобывающую, литейную, текстильную промышленность и сжигание отходов.

Точно так же они могут возникать в результате природных явлений, таких как песчаные бури и извержения вулканов.

классификация

Для классификации загрязняющих частиц используется размер, в том числе PM10, диаметр которых равен или меньше 10 мкм (0,01 мм). PM2,5 - это «мелкие частицы» (диаметр 2,5 мкм или меньше), а «ультрамелкие частицы» или PM0,1 имеют диаметр 0,1 мкм или меньше.

Эффекты править

Мелкие и ультратонкие частицы проникают глубоко в легкие, вызывая серьезные воспалительные заболевания. PM0.1 может попадать в кровоток, вызывая внутрисосудистое свертывание, анемию и даже лейкоз.

Данные о загрязнении воздуха в Мексике, Колумбии, Венесуэле, Перу, Аргентине

Загрязнение воздуха в Мехико (Мексика). Источник: Лидия Лопес

Согласно Всемирному докладу о качестве воздуха (2018 г.), в Латинской Америке уровень загрязнения воздуха умеренный в виде концентрации PM2,5 (мкг / м³) в городских районах.

Умеренный уровень означает, что чувствительным людям следует избегать активного отдыха, так как они могут испытывать респираторные симптомы.

Мексика

Мексика - одна из 10 стран, выбрасывающих в атмосферу наибольшее количество парниковых газов. В 1992 году Мехико считался городом с самым высоким уровнем загрязнения воздуха в мире.

Среди причин такого высокого загрязнения - физиография и климат города в сочетании с интенсивным автомобильным движением и производственной деятельностью. В 2002 и 2005 годах ВОЗ объявила Мехико вторым городом по концентрации диоксида азота.

Однако страна приложила большие усилия для уменьшения этого загрязнения, и его показатели улучшаются. В 2018 году он был третьим в Латинской Америке с худшим качеством воздуха (на умеренном уровне), уступив Сантьяго-де-Чили и Лиме.

В настоящее время Мексика занимает 33 место в списке Всемирного доклада о качестве воздуха, который включает 73 страны. Этот индекс основан на концентрациях PM2,5 (мкг / м³), присутствующих в воздухе в различных регионах мира.

С другой стороны, он занимает третье место среди стран с самым загрязненным воздухом в Латинской Америке. Кроме того, пять городов в этой стране входят в число 15 с самым высоким уровнем загрязнения воздуха в регионе.

Колумбия

Основная причина загрязнения воздуха в этой стране - сжигание ископаемого топлива. Колумбия занимает 50-е место в Мировом отчете о качестве воздуха (2018) и пятое место в Латинской Америке по концентрациям PM2,5 (мкг / м³).

В целом уровни оксидов азота и серы остаются в допустимых пределах. Со своей стороны, приземный озон превышает критические уровни в городских районах.

Венесуэла

Было отмечено, что загрязнение воздуха в основных городских центрах страны увеличилось из-за автомобильного движения. С другой стороны, в нефтяной и нефтехимической промышленности планы профилактического обслуживания не работают, вызывая серьезные проблемы с загрязнением.

Что касается общей концентрации взвешенных частиц (СТВ), то в 2008 году она достигла 35 мкг / м3 в городских районах. С другой стороны, PM10 достигло 37 мкг / м3 в 2009 году, а к 2010 году превысило 50 мкг / м3.

Перу

Как указано во Всемирном отчете о качестве воздуха (2018), Перу является страной с самым высоким уровнем загрязнения воздуха в Латинской Америке и 14-й страной в мире.

В Лиме уровни диоксида серы и азота, а также взвешенных частиц превышают разрешенные ВОЗ. Основная причина такого высокого загрязнения - автомобильное движение в сочетании с климатическими условиями местности.

Эти условия делают Лиму второй столицей с наихудшим качеством воздуха в Латинской Америке (на среднем уровне). В настоящее время он уступает только Сантьяго-де-Чили.

Аргентина

В столичном районе Буэнос-Айреса основная проблема связана с движением автотранспортных средств, генерирующим критические уровни PM2,5 и окиси углерода (CO). В районе Баия-Бланка высокие уровни SO2, NOx и NH3 присутствуют в непосредственной близости от нефтехимического полюса.

Зимой в городе Мендоса происходят термические инверсии с высоким уровнем озона (O3) на поверхности.

Решения

осведомленность

Ключевым элементом является повышение осведомленности граждан о серьезности проблемы загрязнения воздуха, его причинах и последствиях. Это позволит оказать необходимое давление, чтобы требовать от граждан внимания к проблеме.

В большинстве случаев люди не связывают проблемы со здоровьем с качеством воздуха, которым они дышат.

Законодательное действие

Укрепление международных конвенций и соглашений, направленных на сокращение выбросов парниковых газов, таких как Киотский протокол. В настоящее время многие страны, подписавшие соглашение, не достигли поставленных целей.

С другой стороны, несколько промышленно развитых стран с высоким уровнем выбросов парниковых газов (США, Россия и Канада) не соблюдают это международное соглашение. Следовательно, для решения этой серьезной проблемы необходимо более сильное международное давление.

Технологические приложения

Управление отходами

Необходимо ориентировать проблему отходов на три аспекта экологии (сокращение, повторное использование и переработка). В противном случае выбросы газов и частиц в атмосферу станут нарастающей проблемой.

Эффективность производственных процессов и использование чистых источников энергии

Промышленные процессы должны достичь уровня технологической эффективности, позволяющего снизить выбросы газов и частиц в атмосферу.

Точно так же сжигание ископаемого топлива является одним из основных источников загрязняющих газов и частиц. Следовательно, следует поощрять использование чистых источников энергии, таких как гидроэлектрическая, солнечная и геотермальная.

Транспорт

Одной из основных причин загрязнения воздуха в крупных городах является автомобильное движение. Следовательно, для уменьшения проблемы следует поощрять использование экологически чистых видов общественного транспорта.

Леса как поглотитель углерода

Чтобы гарантировать увеличение поглотителей углерода, необходимо защитить леса и восстановить новые районы. С другой стороны, стимулирование развития зеленых городов способствует сокращению выбросов CO2 в окружающей среде.

В этом смысле следует учитывать, что 1000 кг древесины эквивалентны примерно 400-500 кг связанного углерода.

Ссылки

1. Бэмбилл Э., Монтеро С., Букоски М., Амадо Л. и Перес Д. (2017). Показатели качества воздуха в диагностике устойчивости города Баия-Бланка. PROIMCA - ПРОДЕКА. 10 шт.
2. Кармона Дж. К., Боливар Д. М. и Хиральдо Л. А. (2005). Метан в животноводстве и альтернативы для измерения его выбросов и снижения его воздействия на окружающую среду и производство. Колумбийский журнал животноводства 18: 49-63.
3. Офис омбудсмена Республики Перу (s / f). Качество воздуха в Лиме и его влияние на здоровье и жизнь его жителей. Отчет Омбудсмена № 116. 82 с.
4. Элсом Д.М. (1992). Загрязнение атмосферы: глобальная проблема. Блэквелл, Оксфорд, Великобритания. 434 с.
5. IDEAM (Институт гидрологии, метеорологии и экологических исследований) (2012 г.). Отчет о состоянии качества воздуха в Колумбии за 2007-2010 гг. Министерство окружающей среды и устойчивого развития. Богота DC 311 стр.
6. IQAir 2018 Мировой отчет о качестве воздуха, рейтинг PM2,5 регионов и городов. 21 п.
7. INE (2011). Боливарианская Республика Венесуэла: Показатели окружающей среды 2010. Национальный институт статистики. Боливарианская Республика Венесуэла. 160 с.
8. Молина MJ и Molina LT (2004). Мегаполисы и загрязнение атмосферы. Журнал Ассоциации управления воздухом и отходами 54: 644–680.
9. ВИТАЛИС (2013). Экологическая ситуация Венесуэлы 2012. Анализ восприятия сектора. Редакторы и составители: Д. Диас Мартин, Ю. Фронтадо, М. Да Силва, А. Лисарас, И. Ламеда, В. Валера, К. Гомес, Э. Монрой, З. Мартинес, Х. Апостолик и Г. Суарес. , 42 стр. Доступно на сайте: www.vitalis.net. Дата просмотра: 8 июля 2019 г.