Качество воздуха: практика жизни и влияние на здоровье

29.10.2020

В зависимости от их происхождения загрязняющие вещества могут быть разделены на природные и антропогенные. Первое происходит из природных источников, а второе - в результате деятельности человека. Если мы живем в городе, то принято определять загрязнение воздуха и ассоциировать его с промышленной и коммерческой деятельностью и использованием транспортных средств; плохая видимость отдаленных мест является индикатором ухудшения качества воздуха, которым мы дышим.

Однако загрязнение воздуха происходит не только из вышеуказанных источников или из наших домов. Природные явления, которые происходят на поверхности или в недрах Земли - такие, как извержения вулканов, которые приводят к выбросам газов, паров, пыли и аэрозолей - также способствуют этому. По этой причине загрязняющие вещества делятся на природные и антропогенные; первые происходят из природных источников, а вторые - в результате деятельности человека.

Основные загрязнители, которые влияют на здоровье человека и экосистемы, называются критериальными загрязнителями. Однако существуют и другие соединения, вызывающие глобальные эффекты, такие как разрушение озонового слоя, парниковый эффект и изменение климата. Последствия для людей зависят от типа загрязнителя, степени воздействия, состояния питания и здоровья, а также генетической нагрузки человека.

Наша атмосфера

Атмосфера - это газообразный слой, который окружает Землю, и любые изменения на ней оказывают большое влияние на живых существ.

Состав и физическая структура

Атмосфера представляет собой смесь прозрачных газов толщиной 640 километров, которая за миллионы лет эволюционировала до современного состава, позволяя развиваться жизни.

Смесь газов, составляющих атмосферу, состоит примерно на 78 процентов из азота (N2) и на 21 процент из кислорода (O2), в почти постоянном проценте.

Оставшийся 1% состоит из следовых газов, выделяющих парниковые газы (ПГ) - водяной пар, углекислый газ (CO2), метан (CH4), озон (O3), а также вулканические частицы, пыль и пары. Несмотря на этот низкий процент, эти газы играют основополагающую роль в метеорологических процессах.

В 5 километрах ближе всего к поверхности Земли находятся нижние слои атмосферы, в которых сосредоточена половина ее общей массы и где происходят метеорологические явления и химические реакции, вмешивающиеся в такие процессы, как эрозия и гидрологический цикл.

Химический состав и температура атмосферы изменяются в зависимости от высоты над уровнем моря. Международный союз геодезии и геофизики принял в качестве структуры четыре атмосферных слоя: тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу.

Функция и актуальность

Земля - единственная известная нам планета с атмосферой, которая допускает существование воды в трех ее состояниях: жидкого, твердого и газообразного. Отчасти это объясняется тем, что расстояние от Земли до Солнца вполне приемлемо, а отчасти тем, что Земля имеет идеальную массу, чтобы иметь в своем составе адекватную атмосферу, которая позволяет существовать жизни в том виде, в котором мы ее знаем.

Атмосфера поддерживает температуру Земли, предотвращая внезапные изменения, которые сделали бы планету непригодной для жизни. Без атмосферы температура Земли достигала бы более 75°С днем и более 130°С ниже нуля ночью. Из солнечной энергии, которая достигает планеты, чуть более 30 процентов отражается от атмосферы или от поверхности Земли. Остальная часть солнечной энергии поглощается планетой, позволяя ей нагревать воздух, воду и почву.

Атмосфера фильтрует ультрафиолетовое (УФ) излучение через различные его слои, точно так же, как и солнечные очки, позволяя пропускать одни излучения и препятствуя прохождению других. Озоновый слой, расположенный в стратосфере, поглощает часть ультрафиолетовых лучей Солнца (UVB и UVC лучи), защищая жизнь на Земле.

Что загрязняет наш воздух

Плохая видимость отдаленных мест как части пейзажа является показателем ухудшения качества воздуха.

Если мы живем в городе, то принято идентифицировать загрязнение воздуха и ассоциировать его с промышленной и коммерческой деятельностью, а также с использованием транспортных средств, которые являются характеристиками города. Однако загрязнение воздуха происходит не только в промышленности, в наших домах или при использовании транспортных средств.

Природные явления, которые происходят на поверхности или в недрах Земли - такие, как извержения вулканов, которые производят выбросы газов, паров, пыли и аэрозолей - также способствуют загрязнению воздуха.

По этой причине загрязнители воздуха можно классифицировать в соответствии с их происхождением как природные и антропогенные. Первые поступают из природных источников, а вторые - в результате деятельности человека.

Очень важно анализировать характеристики, свойства и происхождение наиболее важных загрязняющих веществ в соответствии с их источником, поскольку это наиболее распространенный критерий.

Тип загрязняющих веществ

В атмосфере существует ряд соединений, которые способствуют загрязнению воздуха, из которых можно выделить две основные группы:

Первичные загрязнители. Они сбрасываются непосредственно в атмосферу некоторыми источниками выбросов, такими как дымоходы, автомобили и др. Интегрирующие эту группу атмосферные загрязнители:

Оксиды серы (SOX). Они образуются в результате сжигания серы, присутствующей в угле и нефти. SOX образует аэрозоли с влажностью окружающей среды, увеличивая коррозионную энергию атмосферы, снижая видимость и вызывая кислотные дожди.

Окись углерода (CO). Это наиболее распространенное загрязняющее вещество в нижних слоях атмосферы. Он образуется в результате неполного сгорания углеродных соединений. Это нестабильный газ, который окисляется, образуя двуокись углерода (CO2). Около 70 процентов СО образуется в результате сгорания транспортных средств.

Оксиды азота (NOX). Они образуются при сжигании ископаемых продуктов, выделяя транспортные средства, уголь и сжигание древесины. Производство удобрений и взрывчатых веществ, табака и котлов производит значительные выбросы NOX. Особого внимания требуют окись азота (NO) и двуокись азота (NO2). NO окисляются до образования NO2, в то время как NO2 является предшественником фотохимического смога.

Частицы. Это вдыхаемый материал, присутствующий в атмосфере в твердой или жидкой форме (пыль, зола, сажа, металлические частицы, цемент, пыльца и т.д.). В зависимости от их размера можно разделить на две основные группы: те, с аэродинамическим диаметром, равным или менее 10 мкм (PM10) и те, с меньшей вдыхаемой фракцией (PM2.5).

Углеводороды (УУ). Выбросы НС связаны с плохим сгоранием нефтепродуктов. Наиболее важными источниками выбросов являются автомобильный транспорт, растворители, краски, свалки и производство энергии. Наиболее важными являются летучие органические соединения (ЛОС), диоксины, фураны, полихлорированные дифенилы (ПХД) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Вторичные загрязнители. Это загрязнители, возникающие в воздухе в результате трансформации и химических реакций, от которых страдают первичные загрязнители атмосферы. Их можно рассматривать:

Озон (O3). Как уже упоминалось, O3 входит в состав атмосферы, однако на малых высотах (тропосферный O3) он вреден в силу своего окислительного, реактивного, коррозионного и токсического характера, поэтому быстро вступает в реакцию с образованием вторичных соединений.

Кислотный дождь. Этот термин используется для описания процесса, в результате которого определенные кислоты образуются в атмосфере из загрязняющих веществ, а затем выпадают в осадок на землю. SO2 (диоксид серы) и NOX, вызывают кислотные дожди. Эти вещества в присутствии воды, O2 и других химических соединений образуют серную кислоту (H2SO4) и азотную кислоту (HNO3) соответственно, которые выпадают на землю в жидком виде во время дождя или в сухом виде в присутствии снега или тумана. РН нормального дождя составляет около 6, в то время как кислотный дождь имеет рН ниже 5.

Фотохимическое загрязнение. Состоит из солнечного света и веществ, которые могут быть окислены. Фотохимический смог представляет собой смесь загрязняющих веществ, которая образуется в результате реакций, проистекающих от солнечного света, когда он поражает основные загрязняющие вещества.

Факторы, влияющие на загрязнение воздуха

Качество окружающего нас воздуха является результатом сочетания факторов, которые вызывают изменения в его составе и могут меняться от одного момента к другому. Эти факторы оказывают локальное, региональное и глобальное влияние на качество воздуха. В локальном измерении мы можем видеть, как источник выбросов влияет только на непосредственную близость.

В глобальном масштабе изменение климата влияет на движение загрязняющих веществ. Например, преобладающее направление ветра в Центральной Америке и северной части Южной Америки - с востока на запад, а в Северной Америке и южной части Южной Америки - с запада на восток.

Воздействие загрязнения воздуха

Проблема загрязнения воздуха стала постоянной во многих промышленных городах мира, вызывая проблемы со здоровьем у населения и в экосистемах. Так обстоит дело с лондонским смога 1952 года, который унес жизни почти 4000 человек, а также с ухудшением состояния европейских лесов в результате кислотных дождей в пятидесятые и шестидесятые годы ХХ века.

Основные загрязнители, влияющие на здоровье человека и экосистемы, называются критериями загрязнителей. Однако существуют и другие соединения, вызывающие глобальные последствия, такие как разрушение озонового слоя, парниковый эффект и изменение климата.

Воздействие на здоровье

Важно отметить, что воздействие на здоровье зависит от типа загрязняющего вещества, степени воздействия, состояния питания и здоровья, а также от генетической нагрузки человека.

Воздействие на экосистемы и здания

Последствия загрязнения воздуха ощущаются не только нами, но и природными экосистемами, историческими памятниками и зданиями.

Воздействие загрязнения воздуха на экосистемы является результатом вторичных загрязнителей, таких как кислотные дожди. Падение кислых частиц засоряет и подкисляет крошечные поры листьев, препятствуя процессу фотосинтеза, а также разрушает почву, что сказывается на корнях и питании растений. Другим эффектом является уменьшение количества рыбы путем подкисления озер, лагун, рек и ручьев.

Здания, статуи и скульптуры также подвержены воздействию кислотных дождей и сухого осаждения частиц кислоты, способствуя коррозии металлов (например, бронзы) и ухудшению качества краски и камня (например, мрамора и известняка).

Действия по улучшению качества воздуха

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) заявляет, что воздействие загрязняющих веществ в воздухе в значительной степени выходит за рамки личного контроля и требует принятия мер государственными органами на местном, национальном и международном уровнях.

Руководящие принципы ВОЗ по качеству воздуха представляют собой современный консенсусный анализ последствий загрязнения для здоровья человека, в котором рекомендуются параметры качества воздуха для существенного снижения рисков для здоровья. На основе этого национальные органы власти через Министерство здравоохранения готовят мексиканские официальные стандарты (НОМ), в которых устанавливаются предельно допустимые значения для тех загрязняющих веществ, которые представляют доказанный риск для здоровья человека. Эти предельные значения устанавливаются с использованием в качестве эталона наиболее чувствительных групп населения, таких как дети, пожилые люди и люди с респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Для оценки соответствия НОМов необходимо наличие инструментов измерения и мониторинга - системы мониторинга атмосферы, инвентаризации выбросов, индекса качества воздуха и т.д. - которые позволяют осуществлять мероприятия по улучшению качества воздуха, которые интегрированы в Программу управления по улучшению качества воздуха (ProAire).

В Мексике, как и в других странах, были разработаны инструменты, позволяющие определять загрязняющие вещества, которые выбрасываются в атмосферу, частоту, количество, в котором это происходит, а также основные ответственные стороны.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Они предоставляют информацию о количестве загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу. В настоящее время существует национальная инвентаризация выбросов (INEM), которая содержит информацию о количестве и типе загрязняющих веществ, которые мы производим, по источникам и состоянию.

Мониторинг атмосферы. Позволяет в режиме реального времени получать информацию о состоянии атмосферного воздуха в различных зонах с целью своевременного информирования населения и, таким образом, принятия решений по охране здоровья. Критериями для размещения станций мониторинга являются: плотность населения, распределение источников излучения, метеорология и топография.

В большинстве городов станции атмосферного мониторинга имеются с 1990-х годов. Станции не всегда измеряют все параметры, так как это зависит от вида загрязняющих веществ, образующихся в районе.

Индекс качества воздуха. Это неразмерное значение, рассчитываемое на основе информации действующего законодательства, относящейся к различным смоделированным загрязнителям воздуха, с целью облегчения понимания населением информации, связанной с загрязнением воздуха на местном уровне.

В Мексике в 1982 году индекс качества воздуха "Метрополитен" (Imeca) был введен в качестве эталонного значения для информирования населения крупных городов об уровнях загрязнения воздуха, преобладающих в районе их проживания или работы.

В пределах Имеки концентрация загрязняющих веществ по критерию трансформируется по шкале от 0 до 500 баллов. Более крупному критерию загрязнителей воздуха присваивается цвет и классификатор, что позволяет населению понять состояние качества воздуха в зоне, в которой оно проживает или осуществляет свою деятельность.

Программы действий в чрезвычайных ситуациях, связанных с состоянием атмосферной среды, являются основным средством, с помощью которого власти информируют население о превентивных мерах по охране его здоровья в случаях, когда качество воздуха не соответствует установленным нормативами предельным значениям. Этот комплекс мероприятий включается в различные этапы, которые активируются в зависимости от уровня концентрации загрязняющих веществ в воздухе.

Программы управления по улучшению качества воздуха (ProAire). Это программы, которые устанавливают различные действия, направленные на контроль и/или снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в результате осуществления различных видов человеческой деятельности в определенном регионе, и которые, следовательно, непосредственно влияют на здоровье и окружающую среду.

Программа ProAire была начата в 1990 году с реализации Комплексной программы борьбы с загрязнением атмосферы в Мехико. В настоящее время действует девять программ ProAire. Кроме того, в четырех штатах разрабатывается программа ProAire, которая будет осуществляться в их основных городских районах.

Наш вклад в улучшение качества воздуха

Также на индивидуальном уровне мы можем внести свой вклад в улучшение качества воздуха в нашем регионе. Ниже приведен список мер, которые Вы можете принять или предложить Вашей семье, чтобы уменьшить количество выбросов загрязняющих веществ, которые мы выбрасываем в атмосферу.

В вашей повседневной жизни

Избегайте сжигания мусора, листьев и других предметов, а также разжигания костров в лесу или в городе.

Правильно закрывать емкости с растворителями, красками и другими химическими веществами, которые могут содержать вещества, испаряющиеся в атмосферу.

Принятие коротких ванн для экономии газа. Когда вы уезжаете в отпуск, выключите водонагреватель, не оставляйте его на пилотном свету, так как он продолжает потреблять газ.

Экономя электроэнергию, повторно используя ее и в целом изменяя свои привычки потребления более ответственным образом, вы уменьшите количество загрязняющих выбросов в атмосферу, которые возникают в результате ее производства.

На транспорте

Постарайтесь как можно меньше использовать автомобиль или поделиться им с другими людьми. Использование общественного транспорта или немоторизованного транспорта, например, велосипедов и пешеходных дорожек, является экологически рациональной альтернативой транспорту.

Избегайте переполнения топливного бака автомобиля. Это позволяет избежать разливов и, следовательно, испарения соединений бензина.

Периодически старайтесь держать автомобиль в исправном состоянии и доставлять его в сервисную службу. Очень важно соблюдать программы проверки и поддерживать автомобиль в чистоте и хорошем состоянии.

Убедитесь, что шины имеют правильное давление воздуха. Это улучшит езду автомобиля и поможет сэкономить топливо.

Не ездите на высоких скоростях и избегайте резких торможений или пуска, так как это приводит к повышенному расходу топлива.

Если Вы хотите купить автомобиль, учитывайте показатели энергоэффективности и выброса выхлопных газов.