Для здоровья человека наиболее опасным считают загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферного воздуха: воздействие на здоровье

Загрязнение атмосферного воздуха является одной из основных причин смертности и заболеваемости во всем мире. Его последствия для здоровья варьируются от роста числа госпитализаций и помещения в отделения неотложной помощи до повышенного риска преждевременной смерти.

По оценкам, во всем мире с загрязнением атмосферного воздуха связано около 4.2 миллионов случаев преждевременной смерти, главным образом, от болезней сердца, инсульта, хронической обструктивной болезни легких, рака легких и острых респираторных инфекций у детей.

Во всем мире на долю загрязнения атмосферного воздуха приходится:

• 29% всех случаев болезни и смерти от рака легких;
• 17% всех случаев болезни и смерти от острых инфекций нижних дыхательных путей;
• 24% всех случаев смерти от инсульта;
• 25% всех случаев болезни и смерти от ишемической болезни сердца;
• 43% всех случаев болезни и смерти от хронической обструктивной болезни легких.

К загрязняющим веществам, о негативном воздействии которых на здоровье человека получены наиболее убедительные доказательства, относятся твердые частицы (ТЧ), озон (O₃), диоксид азота (NO₂) и диоксид серы (SO₂).

Особенно обширная литература посвящена риску для здоровья, который представляют твердые частицы диаметром менее 10 и 2,5 мкм (ТЧ10 и ТЧ2,5). Твердые частицы могут проникать глубоко в дыхательные пути, оттуда попадать в кровоток и оказывать негативное воздействие на сердце, сосуды головного мозга и дыхательную систему. В 2013 г. Международное агентство по изучению рака (МАИР) ВОЗ классифицировала их как одну из причин рака легких. Их концентрация также является наиболее широко используемым показателем для оценки воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека.

У детей и взрослых как краткосрочное, так и долгосрочное воздействие загрязнения атмосферного воздуха может привести к снижению легочной функции, респираторным инфекциям и осложнениям астмы. Воздействие загрязнения атмосферного воздуха на матерей приводит к неблагоприятным исходам родов, таким как низкая масса тела при рождении, недоношенность и рождение детей, маленьких для гестационного возраста. Появляются новые данные о том, что загрязнение атмосферного воздуха может способствовать развитию диабета и нарушать развитие нервной системы у детей. В имеющейся на сегодня литературе нет точных количественных оценок причинно-следственной связи между загрязнением атмосферного воздуха и показателями смертности и инвалидности от многих из описанных выше состояний и заболеваний. Поэтому по мере появления новых доказательных данных оценка бремени заболеваемости, связанного с загрязнением атмосферного воздуха, как ожидается, будет пересматриваться в сторону существенного увеличения.

Хотя загрязнением воздуха затронуты все группы населения, бремя вытекающих из этого проблем со здоровьем распределяется неравномерно между различными группами населения в рамках отдельных стран и между странами. Наибольшая доля бремени болезней приходится на страны с низким и средним уровнем доходов, а также на бедные и маргинализированные категории населения, которые чаще других проживают вблизи сильно загруженных автомобильных дорог и промышленных объектов, для которых характерны высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха. Из 4.2 миллионов случаев преждевременной смерти в связи с загрязнением атмосферного воздуха почти 91% происходит в странах с низким и средним уровнем доходов. Наибольшее бремя отмечается в таких регионах ВОЗ, как Западная часть Тихого океана и Юго-Восточная Азия.

К другим особо уязвимым группам населения относятся лица с болезнями легких или сердца в анамнезе, а также пожилые люди и дети. У детей с формирующимися легкими подверженность воздействию загрязнения воздуха может привести как к краткосрочным, так и к долгосрочным нарушениям функции легких, а также к замедлению развития легких в длительной перспективе.

Поэтому улучшение качества воздуха является одной из мер, которые могут наиболее эффективно влиять на обеспечение принципа справедливости в сфере здравоохранения. Это может крайне положительно отражаться на здоровье представителей групп населения с низкими доходами, а также детей и пожилых людей, которые в наибольшей степени подвержены негативному воздействию загрязнения атмосферного воздуха или являются наиболее уязвимыми.

Загрязняющие вещества наносят большой ущерб не только здоровью людей, но и климату планеты и экосистемам во всем мире.

Такие вещества, как метан и сажа, являются нестойкими загрязняющими веществами (НЗВ) с высоким загрязняющим потенциалом. Они способствуют изменению климата и негативно воздействуют на производительность сельского хозяйства. Хотя НЗВ сохраняются в атмосфере недолго, их потенциал в отношении глобального потепления нередко оказывается более высоким, чем у углекислого газа. Сажа, которая входит в состав твердых частиц, является одним из загрязняющих веществ, в наибольшей степени способствующих глобальному потеплению, не считая углекислого газа. Сажа приводит к потеплению атмосферы, поглощая солнечный свет, что провоцирует ускорение таяния снегов и льда. Метан, еще один НЗВ, — газ с сильным парниковым потенциалом, превосходящий по этому показателю углекислый газ в 84 раза. Он также является прекурсором другого загрязняющего вещества — озона. Озон и сажа влияют на погодные процессы и негативно отражаются на урожайности в сельском хозяйстве, что ставит под угрозу продовольственную безопасность.

Многие источники загрязнения атмосферного воздуха также являются источниками значительных выбросов углекислого газа. Использование ископаемого топлива в транспортном и энергетическом секторах является одним из наиболее серьезных источников как твердых частиц, так и углекислого газа. В регионах, где, по прогнозам, в результате изменения климата будут меняться тепловой режим атмосферы и режим выпадения осадков, есть вероятность повышения частоты и масштаба лесных пожаров, что приведет к росту выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Меры по сокращению загрязнения воздуха являются беспроигрышной стратегией как в отношении охраны здоровья, так и в отношении борьбы с изменением климата. Чем ниже уровни загрязнения воздуха, тем лучше сердечно-сосудистое и респираторное здоровье населения как долгосрочной и краткосрочной перспективе. Снижение уровней загрязнения атмосферного воздуха способствует также уменьшению выбросов углекислого газа и нестойких загрязняющих веществ, таких как частицы сажи и метан, содействуя тем самым смягчению изменения климата в ближайшей и долгосрочной перспективе.

ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ВОЗ

Генеральный директор
Генеральный директор и высшее руководство

Руководящие органы
Устав ВОЗ, Исполнительный комитет и Всемирная ассамблея здравоохранения

Центр СМИ
Новости, события, информационные бюллетени, мультимедийные средства и контакты

Доклад о состоянии здравоохранения
Ежегодный доклад о здравоохранении в мире и основные статистические данные

Источник

Загрязнение атмосферы: основные источники и последствия

Загрязнение атмосферы представляет собой совокупность экологических проблем, связанных с выбросом химических веществ и скоплением концентрации природных газов в воздушной среде. Привнесение чужеродных веществ в атмосферную оболочку изменяет естественное соотношение газов, что негативно отражается на жизни и развитии биосферы. Лесные пожарища, отходы промышленных предприятий и выхлопные газы автомобилей относят к главным источникам загрязнения. Воздух над мегаполисами наполнен окисью углерода, азота и серы, что повышает риск развития респираторных болезней.

Источники и классификация атмосферного загрязнения

Классификация источников экопроблемы выделяет химические и физические и биологические формы загрязнения атмосферы:

1. Наибольшую концентрацию ядовитых веществ в воздушную оболочку земного шара приносят промышленные выбросы синтетических соединений. Из-за деятельности человека в воздухе увеличивается концентрация солей тяжелых металлов, аммиачного дыма, альдегидов, эфиров и различны углеводородов.
2. К биологическому виду засорения атмосферы относят вирусы, патогенные бактерий, грибные споры и токсины, вырабатываемые железами животных или растений.
3. О физическом загрязнении свидетельствует высокое содержание пылевых частиц и радионуклидов в воздухе. Такое явление характерно для электромагнитных, тепловых и шумовых всплесков в городских условиях.

На газовый состав воздушной оболочки влияют природные явления и деятельность человека. К основным источникам естественного загрязнения относятся:

• воздушная эрозия почвы;
• лесные пожары;
• вулканические извержения;
• пылевые бури;
• разложение растений и животных;
• сгорание метеоритов, приносящих небольшое количество космической пыли.

К антропогенным видам загрязнения воздушных масс относят:

• отходы металлургической, топливной, энергетической, машиностроительной, нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности;
• распыление пестицидов в сельскохозяйственных районах, биологические отходы животноводства;
• выхлопные газы автомобилей;
• отопление домов с помощью дров.

Промышленность, которая убивает

Вредные выбросы сконцентрированы в странах с развитой промышленностью. Большая часть токсичных извержений в воздушные слои атмосферы приходятся на металлургические и энергетические предприятия. В теплоэнергетике источником массированных атмосферных выбросов является сгорание горючих ископаемых: каменного угля, нефти и природного газа. В металлургии воздух загрязняется тяжелыми металлами.

Источником радиоактивного загрязнения атмосферы являются аварийные выбросы атомных электростанций.

В процессе добычи и переработки нефти в воздух вырываются концентрированные под землей попутные газы, аммиак и окиси ядовитых соединений. Результатом машиностроения становятся фенолы, углеводородные вещества, смолы, производные серы и ртути. Токсичные компоненты истощают озоновый слой, формируют смог и провоцируют возникновение парникового эффекта.

Люди обратили внимание на экологическую проблему с загрязнением воздуха в 1875 году. В этот период первой страной, которая начала отслеживать объем вредных извержений от промышленных заводов, стали Нидерланды. Но соответствующие указы для охраны воздушной оболочки Земли приняли только в 1955 году. За это время в атмосферу произошел крупный выброс токсинов после масштабных военных действий.

Вещества, загрязняющие атмосферу

Атмосфера на 78% состоит из азота и на 21% из кислорода. Менее 1% отводится для инертных газов, как и диоксида углерода. В воздушной среде также присутствуют водяные пары, минеральные соли и частицы пыли. В норме угарный газ и аммиак должны оставлять только следы, но во время выброса вредных веществ их количество увеличивается в 20-50 раз.

К основным веществам, загрязняющим атмосферу, относятся:

• углекислый газ увеличивает негативное воздействие парникового эффекта;
• оксид углерода – вызывает удушье при попадании в живой организм и приводит к смертельному исходу;
• углеводородные соединения, раздражающие слизистые оболочки;
• радикалы серы: провоцируют образование кислотных осадков, вызывают аллергические реакции и засуху растений;
• азотистые соединения вызывают воспалительный процесс в легких, бронхит, простудные заболевания, ухудшают состояние на фоне сердечно-сосудистых патологий;
• радиоактивные соединения – накапливаются в клетках, провоцируя их раковое перерождение, вызывают бесплодие и летальный исход.

Наиболее опасны для организма соли тяжелых металлов: свинца, селена, мышьяка. Они являются причиной развития злокачественных новообразований и хронических заболеваний. Тяжелые металлы постепенно разрушают нервные клетки. Летучие органические соединения: спирты, терпеноиды или кетоны, вызывают мутации и являются канцерогенами.

Химическое загрязнение атмосферы

Химическое загрязнение воздушной среды в ходе человеческой деятельности обусловлено выбросом поллютантов – диоксида серы, азотной окиси, угарного газа и твердых частиц. На них приходится 98% от общего уровня засорения атмосферы, оставшаяся часть свидетельствует о наличии:

• формальдегида;
• солей свинца;
• аммиака;
• бензола, фенола;
• сероуглерода;
• эфиров.

Загрязнение атмосферы оксидами серы и азота способствует возникновению опухолей и заболеваний хронической формы.

Наиболее опасен выброс радиоактивных соединений, вызванных испытанием ядерного оружия на военных полигонах. Представляет угрозу поступление в воздух большого количества тепловой энергии.

Люди не задаются вопросом что такое смог, чем опасно загрязнение атмосфера и как можно устранить экологические проблемы. В то же время выхлопные газы от автомобильного транспорта, табачный дым и едкие газы различных предприятий угрожают жизни людей.

Смог формируют окиси углерода, азота и серы. Облако дыма над мегаполисом дополняет сажа, серный газ, альдегиды и бензапирен.Данные химические соединения вызывают заболевания органов дыхательной системы и сокращают жизнь человека в городских условиях, поднимают уровень стресса негативно отражаются на психоэмоциональном состоянии.

Каждая страна подходит к проблеме индивидуально. Исследователи разрабатывают новые виды биологически чистого топлива для полной замены бензина и остановки нефтезатрат. В Дании люди пользуются исключительно велосипедами с 1970 года, когда стал прогрессировать нефтяной кризис. За пользование автомобильным транспортом в скандинавской стране берут большие налоги.

Вулканизм и лесные пожары

Вредные выбросы редко относятся к категории естественных природных явлений, но это не значит, что они полностью отсутствуют. Извержение вулкана происходит раз в 1000 лет и более, сопровождаясь экологическими катастрофами. Одна из наиболее опасных стихийных бедствий выбрасывает в воздушную среду около 40 млн т токсичных соединений. Вулканы выделяют только 1% ядовитых газов. 99% загрязнения – это выделение водяного пара и пепла. Последний покрывает площадь в радиусе от 1 до 10 км в зависимости от возраста и размеров вулканического сопла, уничтожая растительный и животный мир.

Извержения вулканов увеличивают атмосферную концентрацию углекислого и серного газа. Сера при взаимодействии с молекулами воды в дождевых облаках трансформируется в серную кислоту, выпадающую на землю в виде разбавленных кислотных осадков.
В летний период, на пике солнечной активности, стоит острый вопрос об охране лесов. В условиях высокой температуры быстро загорается сухая ветошь, становясь причиной крупномасштабных пожаров. Причиной их возникновения может стать и человек, который не соблюдает меры предосторожности на природе, оставляя гореть костры или сигареты.

В ходе пожаров в воздух извергается большое количество аэрозолей, летучих токсичных соединений и паров. После океана лесные пожары занимают 2 позицию в рейтинге источников хлористого метила. Кроме того, после возгорания падает количество растительности, вырабатывающий кислород.

Загрязнение пыльными бурями

Природные катастрофы не ограничиваются лесными пожарами, извержениями вулканического пепла и потоков магмы. Среди естественных источников загрязнения атмосферной оболочки выделяют выветривание и воздушную эрозию почвы. Большое количество пыли в воздухе характерно для участков с низкой концентрацией влажности и скудной растительностью – пустынные зоны. Глобальное засорение воздушного слоя наблюдается в Гоби и Сахаре. Некоторое количество пыли поднимается в среднеазиатском регионе.

Скорость и площадь распространения мелких частиц зависит от их размера и массы. Пыль не оседает и задерживается в воздушной среде в течение 2-3 недель, с помощью ветра захватывая новые территории.

Крупные пылевые частицы с легкостью задерживаются волосяным покровом и слизистыми оболочками дыхательной системы, тогда как более мелкие крупинки оседают в носовой полости и легких. Пыль провоцирует развитие бронхиальной астмы и аллергической реакции, увеличивая риск смертности на 0,5-1%.

Пылевые бури опасны не только для человека. Скопление мелких частиц в воздушной оболочке планеты затрудняет отток избыточного количества тепловой энергии. Для устранения проблемы проводят сельскохозяйственные мероприятия для засеивания и разрыхления почвы, посадку лесов и плотное озеленение засушливых участков.

Как определяют степень загрязненности воздуха

Чтобы определить качество воздуха, следует учитывать не только концентрацию токсичных веществ в атмосфере, но и промежуток между их выбросом и негативным воздействием. Уровень загрязнения устанавливают по следующим критериям:

1. Наибольшая повторяемость (НП). Частота превышения разрешенной концентрации в течение месяца или года.
2. Стандартный индекс (СИ). Величина является результатом отношения измеренной концентрации загрязняющего материала на максимально допустимую концентрацию примесей. Данные параметры определяют во время выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
3. Индекс загрязненности атмосферы (ИЗА). Комплексный показатель, для расчета которого потребуется определить коэффициент токсичности загрязнителя и его среднюю концентрацию за сутки и за год.

Низкий уровень засорения – СИ менее 1, показатель ИЗА входит в промежуток между 0 и 4, НП не более 10%. Данным стандартам на территории России соответствуют: Сочи и Кострома.

Высокая степенью загрязнения фиксируется в Чите, Новороссийске и Магнитогорске, где СИ варьируется от 5 до 10, НП достигает 50%, ИЗА составляет 7-13 единиц.

Города и страны мира с самым грязным воздухом

Экологические проблемы атмосферы сосредоточены над крупными городами и странами с развитой инфраструктурой. В 2016 году в рейтинге наиболее загрязненных мегаполисов Всемирная организация здравоохранения лидером списка стал Заболь. Город в юго-восточной части Ирана постоянно подвергается засорению песчаными бурями в течение 4 месяцев ежегодно. На 2 и 3 месте располагаются города Индии Гвалиор и Праяг.

4 место занимаетЭр-Рияду – столица Саудовской Аравии. В конце пятерки лидеров находится Эль-Джубайль на берегу Персидского залива как наиболее крупный нефтедобывающий и промышленный центр.

Если вернутся в мировой масштаб, по уровню загрязнения воздуха выделяют следующие страны:

1. Китай. Уровень атмосферного загрязнения превышает показатели нормы более, чем в 50 раз.
2. Индия. Большое количество людей, автомобилей, заводов и других источников выброса токсичных соединений.
3. Южно-Африканская республика. Тяжелая промышленность является главным источником загрязнения.
4. Мексика. Над городами плотно нависает смог.
5. Япония. Несмотря на озеленение и использование технологий для очищения окружающей среды, после радиационного взрыва остались последствия в виде регулярных кислотных осадков и смога.
6. Индонезия. Ядовитые выбросы промышленных предприятий чередуются с рядом лесных пожаров.
7. Ливия. Причиной засорения воздуха являются предприятия по добыче и переработке нефти.

Последствия для человека

Загрязнение воздуха жилой среды можно увидеть невооруженным взглядом – если забраться на возвышенность высотой 500-1000 м над уровнем моря над городом можно увидеть плотное облако смога. Дым и легкий налет сажи, постоянное присутствие пыли являются только частью общего засорения воздуха.

Глобальные последствия загрязнения проявляются следующим образом:

• разрушение озонового слоя планеты;
• выпадение кислотных осадков;
• резкие изменения климатических условий, спровоцированные парниковым эффектом.

Смог ограничивает доступ к солнечному свету, тем самым лишая людей естественного ультрафиолета, необходимого для синтеза витамина D в эпителиальной ткани. В результате увеличивается риск развития рахита у детей, гиповитаминоз. Сажа, пыль и соли тяжелых металлов раздражают слизистую оболочку органов дыхательной системы и являются причиной бронхиальной астмы, воспаления легких.

Канцерогены от отходов при сжигании бензина вызывают появление злокачественных новообразований.

Извержения газов ведут к нарушению условия для жизни человека. Последствия загрязнения становятся причиной различных заболеваний, снижают работоспособность, вызывают скачки артериального давления и головные боли.

Разрушение озонового слоя

Озоновый слой необходим для поглощения сильного ультрафиолетового излучения, короткие волны которого смертельны для живых организмов. Из-за людской деятельности защитная прослойка постепенно истощается по нескольким причинам:

1. При запуске ракет в космос в атмосфере выжигаются дыры. Другие атмосферные слои быстро восстанавливаются, но озоновые дыры могут существовать длительное время.
2. Самолеты передвигаются на высоте от 12 до 16 км. Наиболее низкие слои озона, располагающиеся на высоте 13 км и выше, постепенно рассеиваются.
3. Выброс фреонов, расщепляющих озоновый слой.

При разрушении озоновой прослойки увеличивается риск негативного влияния ультрафиолетовых солнечных лучей.

Парниковый эффект

Загрязнение парниковыми газами приводит к их скоплению в нижних слоях воздушной среды. Из-за этого температура поверхности земли аномально увеличивается, что приводит к необратимым изменениям климата и приближению глобального потепления. Существует несколько причин развития парникового эффекта:

• активное использование горючих ископаемых для получения энергии;
• вырубка лесов и лесные пожары;
• выделение выхлопных газов;
• увеличение количества населения;
• сжигание мусора.

Как сделать воздух чище

Чтобы остановить экологические последствия загрязнения атмосфера, потребуется внедрить на промышленные предприятия фильтры и другие технологии для сокращения ядовитых выбросов. Кроме того, следует перейти на альтернативные источники получения энергии – построить ветряные или волновые электростанции. Положительная динамика устранения экопроблемы наблюдается при комбинированной выработке тепла и энергии.

Борьба за чистую атмосферу ориентирована на создание программы по утилизации токсичных газов и других химических отходов.

В рамках данного проекта планируется сокращение объема, сортировка и переработка для повторного использования различного мусора. В строительстве планируется усовершенствовать энергоэффективность зданий, в городах предлагают перейти на использование велосипедов.

Меры по предотвращению загрязнения

Чтобы предотвратить проблему загрязнения атмосферы, необходимо:

1. Сократить отходы в ходе промышленного производства. Многоуровневая фильтрация выбросов препятствует попаданию в воздух токсичных соединений и снижает риск возникновения негативных последствий для человека.
2. Полная утилизация мусора. Проблему решает вторичная переработка не только металлических изделий, стекла или макулатуры. Возможно заново использовать пластик или резину.
3. Альтернативные источники энергии. Ветряные мельницы и солнечные батареи на крышах зданий позволяют компенсировать энергозатраты, биологически чистое топливо работает не хуже бензина.
4. Минимальное использование пестицидов для обработки продуктов растительного происхождения.

Важную роль играет озеленение планеты. Растения помогают перерабатывать углекислый газ обратно в кислород, что позволяет частично восстановить начальное соотношение газов в атмосфере.

Источник