Загрязнение воздуха - Air pollution

Загрязнение воздуха из коксовой печи
Индикатор качества воздуха 2016 г. - светлые цвета означают более низкое качество воздуха и, следовательно, более высокое загрязнение воздуха.

Загрязнение воздуха является наличие веществ в атмосфере , которые вредны для здоровья в организме человека и других живых существ , или причинили вред к климату или к материалам. Существует много различных типов загрязнителей воздуха, таких как газы (включая аммиак , оксид углерода , диоксид серы , оксиды азота , метан , диоксид углерода и хлорфторуглероды ), твердые частицы (как органические, так и неорганические) и биологические молекулы . Загрязнение воздуха может вызвать болезни, аллергию и даже смерть людей; он также может причинить вред другим живым организмам, таким как животные и пищевые культуры, и может нанести ущерб природной среде (например, изменение климата , истощение озонового слоя или деградация среды обитания ) или искусственной среде (например, кислотный дождь ). Как деятельность человека, так и природные процессы могут вызывать загрязнение воздуха.

Загрязнение воздуха является значительным фактором риска для ряда заболеваний , связанных с загрязнением , включая респираторные инфекции , болезни сердца , ХОБЛ , инсульт и рак легких . Все больше данных свидетельствует о том, что воздействие загрязнения воздуха может быть связано со снижением показателей IQ и повышением риска психических расстройств, таких как депрессия . Последствия плохого качества воздуха для здоровья человека имеют далеко идущие последствия, но в основном влияют на дыхательную и сердечно-сосудистую системы организма. Индивидуальная реакция на загрязнители воздуха зависит от типа загрязнителя, которому подвергается человек, степени воздействия, а также состояния здоровья и генетики человека. Загрязнение воздуха внутри помещений и плохое качество воздуха в городах указаны как две из самых серьезных проблем токсического загрязнения в мире в отчете Института Блэксмита 2008 года о самых опасных загрязненных местах в мире. Только загрязнение атмосферного воздуха является причиной смерти от 2,1 до 4,21 миллиона человек ежегодно. В целом, загрязнение воздуха является причиной смерти около 7 миллионов человек во всем мире каждый год и является самой большой в мире угрозой для здоровья, связанной с окружающей средой. Масштабы кризиса загрязнения воздуха огромны: 90% населения мира в той или иной степени дышит грязным воздухом. Хотя последствия для здоровья обширны, решение проблемы часто бывает бессистемным.

Потеря производительности и ухудшение качества жизни, вызванные загрязнением воздуха, по оценкам, обходятся мировой экономике в 5 триллионов долларов в год. Существуют различные технологии и стратегии борьбы с загрязнением для уменьшения загрязнения воздуха. Чтобы уменьшить воздействие загрязнения воздуха, были приняты как международное, так и национальное законодательство и нормативные акты, регулирующие загрязнение воздуха. Местные законы , где их строго соблюдают, привели к значительным улучшениям в области общественного здравоохранения . На международном уровне некоторые из этих усилий были успешными, например, Монреальский протокол, который позволил сократить выброс вредных озоноразрушающих химикатов, или Хельсинкский протокол 1985 года, который сократил выбросы серы, в то время как другие попытки были менее быстрыми в реализации, например, международные действия по изменению климата .

Загрязняющие вещества

Загрязнитель воздуха - это вещество, находящееся в воздухе, которое может оказывать неблагоприятное воздействие на людей и экосистему. Вещество может быть твердыми частицами, каплями жидкости или газами. Загрязнитель может быть естественного или антропогенного происхождения. Загрязняющие вещества подразделяются на первичные и вторичные. Первичные загрязнители обычно образуются в результате таких процессов, как пепел от извержения вулкана. Другие примеры включают газообразный оксид углерода из выхлопных газов автомобилей или диоксид серы, выделяемый на заводах. Вторичные загрязнители напрямую не выбрасываются. Скорее, они образуются в воздухе, когда первичные загрязнители вступают в реакцию или взаимодействуют. Озон приземного уровня является ярким примером вторичного загрязнителя. Некоторые загрязнители могут быть как первичными, так и вторичными: они оба выбрасываются напрямую и образуются из других первичных загрязнителей.

Перед установкой обессеривания дымовых газов выбросы этой электростанции в Нью-Мексико содержали чрезмерное количество диоксида серы .
Схематический рисунок, причины и последствия загрязнения воздуха: (1) парниковый эффект , (2) загрязнение твердыми частицами , (3) повышенное УФ-излучение , (4) кислотный дождь , (5) повышенная концентрация озона на уровне земли , (6) повышенные уровни из окислов азота
Термические окислители - это варианты борьбы с загрязнением воздуха опасными загрязнителями воздуха (HAP), летучими органическими соединениями (ЛОС) и пахучими выбросами.

К загрязнителям, выбрасываемым в атмосферу в результате деятельности человека, относятся:

  • Двуокись углерода ( CO
    2
    ) - Из-за своей роли парникового газа он был описан как «ведущий загрязнитель» и «наихудший загрязнитель климата». Углекислый газ - это естественный компонент атмосферы, необходимый для жизни растений и выделяемый дыхательной системой человека . Этот вопрос терминологии имеет практическое значение, например, он определяет, может ли Закон США о чистом воздухе регулировать выбросы CO.
    2
    выбросы. CO
    2
    в настоящее время образует около 410 частей на миллион (ppm) земной атмосферы , по сравнению с примерно 280 ppm в доиндустриальные времена, и миллиарды метрических тонн CO.
    2
    выбрасываются ежегодно при сжигании ископаемого топлива . CO
    2
    рост атмосферы Земли ускоряется.
  • Оксиды серы (SO x ) - особенно диоксид серы, химическое соединение с формулой SO 2 . SO 2 производится вулканами и в различных промышленных процессах. Уголь и нефть часто содержат соединения серы, и при их сжигании образуется диоксид серы. Дальнейшее окисление SO 2 , обычно в присутствии катализатора, такого как NO 2 , приводит к образованию H 2 SO 4 , и, таким образом , образуется кислотный дождь . [2] Это одна из причин для беспокойства по поводу воздействия на окружающую среду использования этих видов топлива в качестве источников энергии.
  • Оксиды азота (NO x ) - оксиды азота, особенно диоксид азота , выделяются при высокотемпературном сгорании, а также образуются во время грозы за счет электрического разряда . Их можно увидеть как купол из коричневой дымки наверху или шлейф с подветренной стороны от городов. Диоксид азота - это химическое соединение с формулой NO 2 . Это один из нескольких оксидов азота. Этот красновато-коричневый токсичный газ, один из наиболее заметных загрязнителей воздуха, имеет характерный резкий резкий запах.
  • Окись углерода (CO) - CO - это бесцветный токсичный газ без запаха. Это продукт сгорания топлива, такого как природный газ, уголь или древесина. Выхлопные газы автомобилей способствуют большей части угарного газа, попадающего в нашу атмосферу. Он создает в воздухе образование типа смога, которое было связано со многими заболеваниями легких и нарушениями окружающей среды и животных.
  • Летучие органические соединения (ЛОС) - ЛОС - хорошо известные загрязнители наружного воздуха. Они подразделяются на метан (CH 4 ) или неметановые (НМЛОС). Метан - чрезвычайно эффективный парниковый газ, который способствует усилению глобального потепления . Другие углеводородные летучие органические соединения также являются значительными парниковыми газами из-за их роли в создании озона и продлении жизни метана в атмосфере . Этот эффект зависит от качества местного воздуха. Ароматические НМЛОС - бензол, толуол и ксилол - считаются канцерогенами и могут привести к лейкемии при длительном воздействии. 1,3-бутадиен - еще одно опасное соединение, которое часто используется в промышленности.
  • Твердые частицы / частицы, альтернативно называемые твердыми частицами (ТЧ), атмосферными твердыми частицами или мелкими частицами, представляют собой крошечные частицы твердого вещества или жидкости, взвешенные в газе. Напротив, аэрозоль относится к комбинированным частицам и газу. Некоторые твердые частицы возникают естественным образом, возникая из-за вулканов, пыльных бурь, лесных и пастбищных пожаров, живой растительности и морских брызг. В результате деятельности человека, например сжигания ископаемого топлива в транспортных средствах, на электростанциях и в различных промышленных процессах, также образуются значительные количества аэрозолей. В среднем по всему миру антропогенные аэрозоли - созданные в результате деятельности человека - в настоящее время составляют примерно 10 процентов нашей атмосферы. Повышенный уровень мелких частиц в воздухе связан с опасностями для здоровья, такими как сердечные заболевания, нарушение функции легких и рак легких. Твердые частицы связаны с респираторными инфекциями и могут быть особенно опасными для тех, кто уже страдает такими заболеваниями, как астма .
  • Стойкие свободные радикалы, связанные с переносимыми по воздуху мелкими частицами, связаны с сердечно-легочными заболеваниями.
  • Токсичные металлы , такие как свинец и ртуть , особенно их соединения.
  • Хлорфторуглероды (ХФУ) - вредны для озонового слоя ; излучаемые продуктами в настоящее время запрещены к использованию. Это газы, которые выделяются из кондиционеров, холодильников, аэрозольных баллончиков и т. Д. При попадании в воздух ХФУ поднимаются в стратосферу . Здесь они вступают в контакт с другими газами и повреждают озоновый слой . Это позволяет вредным ультрафиолетовым лучам достигать поверхности земли. Это может привести к раку кожи, заболеванию глаз и даже к повреждению растений.
  • Аммиак - выбрасывается в основном с сельскохозяйственными отходами. Аммиак - это соединение формулы NH 3 . Обычно это газ с характерным резким запахом. Аммиак вносит значительный вклад в удовлетворение пищевых потребностей наземных организмов, выступая в качестве прекурсора для пищевых продуктов и удобрений. Аммиак прямо или косвенно также является строительным блоком для синтеза многих фармацевтических препаратов. Несмотря на то, что аммиак широко используется, он является едким и опасным. В атмосфере аммиак реагирует с оксидами азота и серы с образованием вторичных частиц.
  • Запахи  - например, от мусора, сточных вод и производственных процессов.
  • Радиоактивные загрязнители - продуцируемые ядерных взрывов , ядерных событий, военных взрывчатых веществ , а также естественные процессы , такие как радиоактивный распад от радона .

К вторичным загрязнителям относятся:

  • Твердые частицы, образующиеся из газообразных первичных загрязнителей и соединений фотохимического смога. Смог - это разновидность загрязнения воздуха. Классический смог возникает в результате сгорания большого количества угля в помещении, вызванного смесью дыма и диоксида серы. Современный смог обычно возникает не из-за угля, а из-за выбросов транспортных средств и промышленных предприятий, на которые воздействует в атмосфере ультрафиолетовое излучение солнца, образуя вторичные загрязнители, которые также объединяются с первичными выбросами, образуя фотохимический смог.
  • Озон на приземном уровне (O 3 ) образуется из NO x и ЛОС. Озон (O 3 ) - ключевой компонент тропосферы. Это также важная составляющая некоторых регионов стратосферы, обычно известных как озоновый слой. Его фотохимические и химические реакции управляют многими химическими процессами, происходящими в атмосфере днем ​​и ночью. В аномально высоких концентрациях, вызванных деятельностью человека (в основном, сжиганием ископаемого топлива), он является загрязняющим веществом и одним из компонентов смога.
  • Пероксиацетилнитрат (C 2 H 3 NO 5 ) - аналогично образуется из NO x и ЛОС.

Незначительные загрязнители воздуха включают:

Это видео представляет собой обзор исследования НАСА по человеческому отпечатку пальца на глобальное качество воздуха.

Стойкие органические загрязнители (СОЗ) - это органические соединения, устойчивые к разрушению окружающей среды в результате химических, биологических и фотолитических процессов. Из-за этого было замечено, что они сохраняются в окружающей среде, способны переноситься на большие расстояния, биоаккумулироваться в тканях человека и животных, разлагаться в пищевых цепочках и оказывать потенциально значительное воздействие на здоровье человека и окружающую среду.

Источники

Средние подкисляющие выбросы (загрязнение воздуха) различных пищевых продуктов на 100 г белка
Типы еды Подкисляющие выбросы (г экв. SO 2 на 100 г белка)
Говядина
343,6
Сыр
165,5
Свинина
142,7
Баранина и баранина
139,0
Разведанные ракообразные
133,1
Домашняя птица
102,4
Выращенная рыба
65,9
Яйца
53,7
Арахис
22,6
Горох
8,5
Тофу
6,7

Антропогенные (антропогенные) источники

Контролируемое выжигание поля за пределами Стейтсборо , штат Джорджия, в рамках подготовки к весеннему посеву.
Копчение рыбы на открытом огне в Гане, 2018 г.

В основном это связано со сжиганием топлива.

  • К стационарным источникам относятся дымовые трубы электростанций, работающих на ископаемом топливе (см., Например, воздействие угольной промышленности на окружающую среду ), производственные предприятия (фабрики) и мусоросжигательные заводы, а также печи и другие типы нагревательных устройств, работающих на топливе. В развивающихся и бедных странах традиционное сжигание биомассы является основным источником загрязнителей воздуха; традиционная биомасса включает древесину , отходы сельскохозяйственных культур и навоз.
  • Мобильные источники включают автомобили , поезда (особенно тепловозы и DMU ), морские суда и самолеты.
  • Практика контролируемых ожогов в сельском и лесном хозяйстве. Контролируемое или предписанное сжигание - это метод, который иногда используется в лесопользовании, сельском хозяйстве, восстановлении прерий или борьбе с выбросами парниковых газов. Пожары являются естественной частью экологии как лесов, так и пастбищ, и контролируемые пожары могут быть инструментом для лесников. Контролируемое сжигание стимулирует прорастание некоторых желаемых лесных деревьев, тем самым обновляя лес.

Есть также источники от других процессов, кроме сжигания.

Природные источники

Пыльная буря приближается к Стратфорду, штат Техас
  • Пыль из естественных источников, обычно на больших участках земли с небольшим количеством растительности или без нее.
  • Метан , выделяемый при переваривании пищи животными , например крупным рогатым скотом.
  • Газ радон от радиоактивного распада в земной коре . Радон - это природный радиоактивный благородный газ без цвета и запаха, который образуется при распаде радия. Считается опасным для здоровья. Радон из природных источников может накапливаться в зданиях, особенно в закрытых помещениях, таких как подвал, и является второй по частоте причиной рака легких после курения сигарет .
  • Дым и угарный газ от лесных пожаров . В периоды активных лесных пожаров дым от неконтролируемого сжигания биомассы может составлять почти 75% всего загрязнения воздуха по концентрации.
  • Растительность в некоторых регионах выделяет экологически значительные количества летучих органических соединений (ЛОС) в более теплые дни. Эти летучие органические соединения вступают в реакцию с первичными антропогенными загрязнителями, в частности с NO x , SO 2 и антропогенными соединениями органического углерода, с образованием сезонной дымки вторичных загрязнителей. Черная камедь, тополь, дуб и ива - вот некоторые примеры растительности, которая может производить много летучих органических соединений. Производство ЛОС этими видами приводит к повышению уровня озона до восьми раз по сравнению с древесными породами с низким уровнем воздействия.
  • Вулканическая активность, в результате которой образуются частицы серы , хлора и пепла.

Факторы выбросов

Воздух Пекина в 2005 году после дождя (слева) и туманного дня (справа)

Коэффициенты выбросов загрязнителей воздуха представляют собой сообщаемые репрезентативные значения, которые пытаются связать количество загрязнителя, выпущенного в окружающий воздух, с деятельностью, связанной с выбросом этого загрязнителя. Эти факторы обычно выражаются как вес загрязнителя, деленный на единицу веса, объема, расстояния или продолжительности деятельности, выделяющей загрязнитель (например, килограммы твердых частиц на тонну сожженного угля). Такие факторы облегчают оценку выбросов от различных источников загрязнения воздуха. В большинстве случаев эти факторы представляют собой просто средние значения всех доступных данных приемлемого качества и обычно считаются репрезентативными для долгосрочных средних значений.

В списке стойких органических загрязнителей 12 соединений . Два из них - диоксины и фураны , они намеренно создаются при сжигании органических веществ, например, при открытом сжигании пластмасс. Эти соединения также являются разрушителями эндокринной системы и могут мутировать гены человека.

Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов опубликовало подборку воздушных загрязнителей коэффициентов выбросов для широкого спектра промышленных источников. Великобритания , Австралия , Канада и многие другие страны опубликовали аналогичные сборники, а также Европейское агентство по окружающей среде .

Экспозиция

До 30% европейцев, живущих в городах, подвергаются воздействию загрязнителей воздуха, превышающих стандарты качества воздуха ЕС. Около 98% европейцев, живущих в городах, подвергаются воздействию загрязнителей воздуха, которые считаются вредными для здоровья в соответствии с более строгими рекомендациями Всемирной организации здравоохранения.

Риск загрязнения воздуха зависит от опасности загрязнителя и воздействия этого загрязнителя. Воздействие загрязнения воздуха может быть выражено для отдельного человека, для определенных групп (например, кварталов или детей, живущих в стране) или для всего населения. Например, можно рассчитать воздействие опасного загрязнителя воздуха для географической области, которая включает различные микросреды и возрастные группы. Это можно рассчитать как ингаляционное воздействие. Это будет учитывать ежедневную экспозицию в различных условиях (например, в различных микросредах в помещении и на открытом воздухе). Воздействие должно охватывать различные возрастные и другие демографические группы, особенно младенцев, детей, беременных женщин и другие уязвимые группы населения. Воздействие загрязнителя воздуха должно включать в себя концентрации загрязнителя воздуха относительно времени, проведенного в каждой обстановке, и соответствующие уровни вдыхания для каждой подгруппы для каждого конкретного времени, когда подгруппа находится в обстановке и занимается определенными видами деятельности (игра, готовить, читать, работать, проводить время в пробке и т. д.). Например, у маленького ребенка частота ингаляций будет меньше, чем у взрослого. Ребенок, занимающийся энергичными упражнениями, будет иметь более высокую частоту дыхания, чем тот же ребенок, ведущий сидячий образ жизни. Таким образом, ежедневное воздействие должно отражать время, проведенное в каждой микросреде, и тип деятельности в этих условиях. Концентрация загрязнителя воздуха в каждой настройке микроактивности / микросреды суммируется, чтобы указать экспозицию. Для некоторых загрязнителей, таких как черный углерод , воздействие, связанное с дорожным движением, может преобладать в общем воздействии, несмотря на короткое время воздействия, поскольку высокие концентрации совпадают с близостью к основным дорогам или участием (моторизованного) движения. Большая часть общего суточного воздействия происходит в виде коротких пиков высоких концентраций, но остается неясным, как определять пики и определять их частоту и влияние на здоровье.

В 2021 году ВОЗ вдвое снизила рекомендуемый лимит для крошечных частиц от сжигания ископаемого топлива. Новый предел для диоксида азота (NO2) ниже на 75%.

Качество воздуха в помещении

Мониторинг качества воздуха, Нью-Дели, Индия

Отсутствие вентиляции в помещении способствует концентрации загрязнения воздуха там, где люди часто проводят большую часть своего времени. Радон (Rn), канцероген , выделяется из Земли в определенных местах и ​​задерживается внутри домов. Строительные материалы, включая ковровые покрытия и фанеру, выделяют газообразный формальдегид (H 2 CO). Краска и растворители выделяют летучие органические соединения (ЛОС) при высыхании. Свинцовая краска может превратиться в пыль и попасть в дыхательные пути. Преднамеренное загрязнение воздуха происходит с использованием освежителей воздуха , благовоний и других ароматизаторов. Контролируемые дрова в кухонных печах и каминах могут привести к попаданию значительных количеств вредных частиц дыма в воздух как внутри, так и снаружи. Смерть от загрязнения в помещении может быть вызвана использованием пестицидов и других химических аэрозолей в помещении без надлежащей вентиляции.

Отравление угарным газом и смертельные случаи часто происходят из-за неисправных вентиляционных отверстий и дымоходов или сжигания древесного угля в помещении или в замкнутом пространстве, например в палатке. Хроническое отравление угарным газом может произойти даже из-за плохо отрегулированных контрольных ламп . Во всю бытовую водопроводную систему встроены ловушки, чтобы не допустить попадания канализационного газа и сероводорода в помещения. Одежда выделяет тетрахлорэтилен или другие жидкости для химической чистки в течение нескольких дней после химической чистки .

Хотя его использование сейчас запрещено во многих странах, широкое использование асбеста в промышленных и бытовых средах в прошлом оставило потенциально очень опасный материал во многих местах. Асбестоз - это хроническое воспалительное заболевание, поражающее ткани легких . Это происходит после длительного, сильного воздействия асбеста из асбестосодержащих материалов в конструкции. Больные имеют тяжелую одышку (одышку) и подвергаются повышенному риску развития нескольких различных типов рака легких . Поскольку четкие объяснения не всегда подчеркиваются в нетехнической литературе, следует проявлять осторожность, чтобы различать несколько форм соответствующих заболеваний. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), они могут быть определены как асбестоз, рак легких и мезотелиома брюшины (как правило, очень редкая форма рака, при более широком распространении она почти всегда связана с длительным воздействием асбеста).

Биологические источники загрязнения воздуха также находятся внутри помещений в виде газов и взвешенных в воздухе твердых частиц. Домашние животные производят перхоть, люди производят пыль из мельчайших чешуек кожи и разложившихся волос, пылевые клещи в постельных принадлежностях, ковровых покрытиях и мебели производят ферменты и фекальные экскременты микрометрового размера, жители выделяют метан, плесень образуется на стенах и генерирует микотоксины и споры, системы кондиционирования воздуха могут инкубируют болезнь легионеров и плесень, а комнатные растения , почва и окружающие сады могут производить пыльцу , пыль и плесень. В помещении отсутствие циркуляции воздуха позволяет этим переносимым по воздуху загрязнителям накапливаться в большем количестве, чем они могли бы образоваться в природе.

Воздействие на здоровье

Даже при уровнях ниже тех, которые регулирующие органы США считают безопасными, воздействие трех компонентов загрязнения воздуха, мелких твердых частиц, диоксида азота и озона , коррелирует с сердечными и респираторными заболеваниями. В 2020 году загрязнение воздуха стало причиной каждой восьмой смерти в Европе и стало значительным фактором риска для ряда заболеваний , связанных с загрязнением , включая респираторные инфекции , болезни сердца , ХОБЛ , инсульт и рак легких . Последствия для здоровья, вызванные загрязнением воздуха, могут включать затруднение дыхания, хрипы, кашель, астму и ухудшение существующих респираторных и сердечных заболеваний. Эти эффекты могут привести к увеличению использования лекарств, увеличению количества посещений врача или отделения неотложной помощи , увеличению числа госпитализаций и преждевременной смерти. Последствия плохого качества воздуха для здоровья человека имеют далеко идущие последствия, но в основном влияют на дыхательную и сердечно-сосудистую системы организма. Индивидуальная реакция на загрязнители воздуха зависит от типа загрязнителя, которому подвергается человек, степени воздействия, а также состояния здоровья и генетики человека. Наиболее распространенными источниками загрязнения воздуха являются твердые частицы, озон, диоксид азота и диоксид серы. Дети в возрасте до пяти лет, проживающие в развивающихся странах, являются наиболее уязвимым населением с точки зрения общего числа смертей, связанных с загрязнением воздуха внутри и снаружи помещений.

Смертность

Абсолютное количество смертей от загрязнения атмосферного воздуха твердыми частицами

По оценкам Всемирной организации здравоохранения в 2014 году, загрязнение воздуха ежегодно вызывает преждевременную смерть около 7 миллионов человек во всем мире. Исследования, опубликованные в марте 2019 года, показали, что это число может составлять около 8,8 миллиона человек.

В Индии самый высокий уровень смертности из-за загрязнения воздуха. По данным Всемирной организации здравоохранения, в Индии также больше смертей от астмы, чем в любой другой стране. По оценкам, в декабре 2013 года от загрязнения воздуха в Китае ежегодно умирают 500 000 человек. Существует положительная корреляция между смертностью от пневмонии и загрязнением воздуха выхлопными газами транспортных средств.

Ежегодная преждевременная смертность в Европе, вызванная загрязнением воздуха, оценивается в 430 000-800 000 человек. Важной причиной этих смертей является диоксид азота и другие оксиды азота (NOx), выбрасываемые дорожными транспортными средствами. В консультационном документе 2015 года правительство Великобритании сообщило, что диоксид азота является причиной 23 500 преждевременных смертей в Великобритании в год. По оценкам, во всем Европейском союзе загрязнение воздуха сокращает продолжительность жизни почти на девять месяцев. Причины смерти включают инсульты , болезни сердца , ХОБЛ, рак легких и инфекции легких.

По оценкам, загрязнение атмосферного воздуха в городах является причиной 1,3 миллиона смертей во всем мире в год. Дети особенно подвержены риску из-за незрелости их дыхательной системы.

По оценке Агентства по охране окружающей среды США в 2004 г., предлагаемый набор изменений в технологии дизельных двигателей ( уровень 2 ) может привести к снижению преждевременной смертности на 12 000, сердечных приступов на 15 000, обращений в отделения неотложной помощи детьми с астмой на 6 000 и больниц, связанных с респираторными заболеваниями, на 8 900 меньше. прием каждый год в Соединенных Штатах.

По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, ограничение приземной концентрации озона 65 частями на миллиард предотвратит от 1700 до 5100 преждевременных смертей по всей стране в 2020 году по сравнению со стандартом 75 частей на миллиард. Агентство прогнозировало, что более строгий стандарт защиты также предотвратит еще 26000 случаев обострения астмы и более миллиона случаев пропуска работы или учебы. После этой оценки EPA приняло меры для защиты здоровья населения, снизив Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) для приземного озона до 70 частей на миллиард (ppb).

Новое экономическое исследование воздействия на здоровье и связанных с этим затрат загрязнения воздуха в бассейне Лос-Анджелеса и долине Сан-Хоакин в Южной Калифорнии показывает, что более 3800 человек умирают преждевременно (примерно на 14 лет раньше обычного) каждый год из-за того, что уровни загрязнения воздуха превышают федеральные нормы. стандарты. Число ежегодных преждевременных смертей значительно выше, чем количество смертельных случаев, связанных с автомобильными столкновениями в том же районе, которые в среднем составляют менее 2000 в год.

Выхлопные газы дизельных двигателей (DE) являются основным источником загрязнения воздуха твердыми частицами, образующимися при сгорании. В нескольких экспериментальных исследованиях на людях, в которых использовалась хорошо зарекомендовавшая себя установка экспозиционной камеры, ДЭ была связана с острой сосудистой дисфункцией и повышенным тромбообразованием.

Механизмы, связывающие загрязнение воздуха с повышенной смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, неясны, но, вероятно, включают легочное и системное воспаление.

По оценкам Гринпис , ежегодно во всем мире преждевременно умирают 4,5 миллиона человек из-за выбросов загрязняющих веществ электростанциями с высоким уровнем выбросов и выхлопными газами транспортных средств, 65 000 смертей происходят на Ближнем Востоке каждый год из-за загрязнения. Исследование, проведенное учеными университетов Великобритании и США с использованием модели с высоким пространственным разрешением и обновленной функции «концентрация-реакция», в 2021 году пришло к выводу, что 10,2 миллиона глобальных избыточных смертей в 2012 году и 8,7 миллиона в 2018 году - или пятая часть - были вызваны загрязнением воздуха. от сжигания ископаемого топлива , значительно выше, чем ранее оценивалось, и с пространственно разделенным воздействием на смертность.

Сердечно-сосудистые заболевания

Обзор данных 2007 года показал, что воздействие загрязнения окружающего воздуха является фактором риска, коррелирующим с увеличением общей смертности от сердечно-сосудистых событий (диапазон: от 12% до 14% на увеличение на 10 мкг / м 3 ).

Загрязнение воздуха также становится фактором риска инсульта, особенно в развивающихся странах, где уровни загрязняющих веществ самые высокие. Исследование 2007 года показало, что у женщин загрязнение воздуха связано не с геморрагическим, а с ишемическим инсультом. В когортном исследовании 2011 года также было обнаружено, что загрязнение воздуха связано с увеличением заболеваемости и смертности от коронарного инсульта. Считается, что эти ассоциации являются причинными, а эффекты могут быть опосредованы сужением сосудов, слабым воспалением и атеросклерозом. Другие механизмы, такие как вегетативная нервная система. дисбаланс также был предложен.

Заболевание легких

Исследования показали повышенный риск развития астмы и ХОБЛ из-за повышенного воздействия загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением. Кроме того, загрязнение воздуха было связано с увеличением госпитализаций и смертности от астмы и ХОБЛ. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) включает такие заболевания, как хронический бронхит и эмфизема легких .

В исследовании, проведенном в 1960–1961 годах после Великого смога 1952 года, было проведено сравнение 293 жителей Лондона с 477 жителями Глостера, Питерборо и Норвича, трех городов с низким уровнем смертности от хронического бронхита. Все испытуемые были водителями почтовых грузовиков мужского пола в возрасте от 40 до 59 лет. По сравнению с испытуемыми из отдаленных городов, испытуемые из Лондона демонстрировали более тяжелые респираторные симптомы (включая кашель, мокроту и одышку), снижение функции легких ( ОФВ 1 и пиковая скорость потока). , а также повышенное выделение мокроты и гнойность. Различия были более выражены для субъектов в возрасте от 50 до 59 лет. В исследовании учитывались возраст и привычки курения, поэтому был сделан вывод, что загрязнение воздуха было наиболее вероятной причиной наблюдаемых различий. Более поздние исследования показали, что загрязнение воздуха в результате дорожного движения снижает развитие функции легких у детей, а функция легких может быть нарушена из-за загрязнения воздуха даже при низких концентрациях. Воздействие загрязнения воздуха также вызывает рак легких у некурящих.

Считается, что, как и при муковисцидозе , при проживании в более городской среде серьезная опасность для здоровья становится более очевидной. Исследования показали, что в городских районах пациенты страдают гиперсекрецией слизи , снижением функции легких и самодиагностикой хронического бронхита и эмфиземы.

Рак (рак легких)

Незащищенное воздействие загрязненного воздуха PM2,5 может быть эквивалентно курению нескольких сигарет в день, что потенциально увеличивает риск рака , который в основном является результатом факторов окружающей среды .

Обзор данных о том, является ли воздействие загрязнения окружающего воздуха фактором риска развития рака в 2007 году, обнаружил надежные данные, позволяющие сделать вывод о том, что длительное воздействие PM2,5 (мелкодисперсных частиц) увеличивает общий риск неаварийной смертности на 6% в год. Увеличение на 10 мкг / м 3 . Воздействие PM2,5 также было связано с повышенным риском смертности от рака легких (диапазон: от 15% до 21% на увеличение на 10 мкг / м 3 ) и общей смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (диапазон: от 12% до 14% на 10 мкг / м 3 ). м 3 прибавка). В обзоре далее отмечалось, что проживание рядом с загруженным транспортным потоком, по-видимому, связано с повышенным риском этих трех исходов - увеличения смертности от рака легких, сердечно-сосудистых смертей и общих неаварийных смертей. Авторы обзора также обнаружили убедительные доказательства того, что воздействие PM2,5 положительно связано со смертностью от ишемической болезни сердца, а воздействие SO 2 увеличивает смертность от рака легких, но данных было недостаточно, чтобы сделать убедительные выводы. Другое исследование показало, что более высокий уровень активности увеличивает долю осаждения аэрозольных частиц в легких человека, и рекомендовано избегать тяжелых действий, таких как бег на открытом воздухе на загрязненных территориях.

В 2011 году крупное датское эпидемиологическое исследование показало повышенный риск рака легких у пациентов, которые жили в районах с высокими концентрациями оксида азота. В этом исследовании ассоциация была выше у некурящих, чем у курильщиков. Дополнительное датское исследование, также проведенное в 2011 году, также отметило доказательства возможной связи между загрязнением воздуха и другими формами рака, включая рак шейки матки и рак мозга.

Болезнь почек

В 2021 году исследование, проведенное с участием 163 197 жителей Тайваня за период 2001–2016 годов, показало, что снижение концентрации PM2,5 в окружающей среде на каждые 5 мкг / м3 было связано с 25% снижением риска развития хронической болезни почек .

Дети

В Соединенных Штатах, несмотря на принятие Закона о чистом воздухе в 1970 году, в 2002 году по меньшей мере 146 миллионов американцев жили в недостижимых районах - регионах, в которых концентрация определенных загрязнителей воздуха превышала федеральные стандарты. Эти опасные загрязнители известны как основные загрязнители и включают озон, твердые частицы , диоксид серы, диоксид азота, монооксид углерода и свинец. Защитные меры для обеспечения здоровья детей принимаются в таких городах, как Нью-Дели , Индия, где автобусы теперь используют сжатый природный газ, чтобы помочь устранить смог «горохового супа». Недавнее исследование, проведенное в Европе, показало, что воздействие ультратонких частиц может повысить кровяное давление у детей. Согласно отчету ВОЗ за 2018 год, загрязненный воздух приводит к отравлению миллионов детей в возрасте до 15 лет, что приводит к смерти около шестисот тысяч детей ежегодно.

Пренатальное воздействие загрязненного воздуха связано с множеством нарушений нервного развития у детей. Например, воздействие полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) было связано со снижением показателей IQ и симптомами тревоги и депрессии . Исследование 2014 года показало, что ПАУ могут играть роль в развитии синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у детей . Исследователи также начали находить доказательства того, что загрязнение воздуха является фактором риска расстройств аутистического спектра (РАС). В Лос-Анджелесе детям, живущим в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, чаще диагностировали аутизм в возрасте 3-5 лет. Считается, что связь между загрязнением воздуха и расстройствами нервного развития у детей связана с эпигенетической дисрегуляцией первичных половых клеток, эмбриона и плода в критический период. Некоторые ПАУ считаются разрушителями эндокринной системы и растворимы в жирах. Когда они накапливаются в жировой ткани, они могут переноситься через плаценту.

Младенцы

Уровни загрязнения воздуха в окружающей среде связаны с преждевременными родами и низкой массой тела при рождении . Всемирное обследование материнского и перинатального здоровья, проведенное ВОЗ в 2014 году, выявило статистически значимую связь между низкой массой тела при рождении (НМТ) и повышенным уровнем воздействия PM2,5. Женщины в регионах с уровнем PM2,5 выше среднего имели статистически значимые более высокие шансы на беременность, приводящую к рождению ребенка с низкой массой тела, даже с поправкой на переменные, связанные со страной. Считается, что эффект возникает за счет стимуляции воспаления и увеличения окислительного стресса .

Исследование Йоркского университета показало, что в 2010 году воздействие PM2,5 было тесно связано с 18% преждевременных родов во всем мире, что составляет примерно 2,7 миллиона преждевременных родов. Страны с самым высоким уровнем загрязнения воздуха, связанные с преждевременными родами, находятся в Южной и Восточной Азии, на Ближнем Востоке, в Северной Африке и в Западной Африке к югу от Сахары.

Источники PM 2.5 сильно различаются в зависимости от региона. В Южной и Восточной Азии беременные женщины часто подвергаются загрязнению воздуха в помещениях из- за того, что для приготовления пищи используются древесина и другие виды топлива из биомассы , на которые приходится более 80% регионального загрязнения. На Ближнем Востоке, в Северной Африке и Западной Африке к югу от Сахары мелкие ТЧ поступают из естественных источников, таких как пыльные бури . В 2010 году в Соединенных Штатах было зарегистрировано около 50 000 преждевременных родов, связанных с воздействием PM2,5.

Исследование, проведенное Wang и соавт. между 1988 и 1991 годами была обнаружена корреляция между диоксидом серы (SO2) и общим количеством взвешенных частиц (TSP) и преждевременными родами и низкой массой тела при рождении в Пекине. Группа из 74 671 беременная женщина в четырех отдельных регионах Пекина находилась под наблюдением от ранней беременности до родов, а также ежедневных уровней загрязнения воздуха диоксидом серы и TSP (наряду с другими твердыми частицами). Расчетное снижение массы тела при рождении составило 7,3 г на каждые 100 мкг / м 3 увеличения SO2 и 6,9 г на каждые 100 мкг / м 3 увеличения TSP. Эти ассоциации были статистически значимыми как летом, так и зимой, хотя летом было больше. Доля низкой массы тела при рождении, связанная с загрязнением воздуха, составила 13%. Это самый высокий риск, связанный с известными факторами риска низкой массы тела при рождении, о которых когда-либо сообщалось. Угольные печи, которые есть в 97% домов, являются основным источником загрязнения воздуха в этом районе.

Брауэр и др. изучили взаимосвязь между загрязнением воздуха и близостью к шоссе с исходами беременности в Ванкуверской когорте беременных женщин, используя адреса для оценки воздействия во время беременности. Воздействие NO, NO2, CO PM10 и PM2,5 было связано с младенцами, рожденными маленькими для гестационного возраста (SGA). Женщины, живущие менее чем в 50 метрах от скоростной автомагистрали или шоссе, имели на 26% больше шансов родить ребенка SGA.

«Чистые» районы

Даже в районах с относительно низким уровнем загрязнения воздуха последствия для здоровья населения могут быть значительными и дорогостоящими, поскольку большое количество людей вдыхает такие загрязнители. Исследование, опубликованное в 2017 году, показало, что даже в тех районах США, где озон и PM2,5 соответствуют федеральным стандартам, у получателей Medicare , которые подвергаются большему загрязнению воздуха, более высокий уровень смертности. Научное исследование 2005 года, проведенное Ассоциацией легких Британской Колумбии, показало, что небольшое улучшение качества воздуха (снижение концентрации PM2,5 и озона в окружающей среде на 1%) приведет к ежегодной экономии в размере 29 миллионов долларов США в районе Метро Ванкувер в 2010 году. Этот вывод основан на на оценку здоровья летальных (смерть) и сублетальных (болезнь) воздействий.

В 2020 году ученые обнаружили, что воздух пограничного слоя над Южным океаном вокруг Антарктиды не загрязнен людьми.

Центральная нервная система

Накапливаются данные о том, что загрязнение воздуха также влияет на центральную нервную систему .

В исследовании, проведенном в июне 2014 года учеными из Медицинского центра Университета Рочестера и опубликованном в журнале Environmental Health Perspectives , было обнаружено, что раннее воздействие загрязнения воздуха вызывает такие же разрушительные изменения в мозге, как аутизм и шизофрения . Исследование также показывает, что загрязнение воздуха также влияет на кратковременную память , способность к обучению и импульсивность . Ведущий исследователь профессор Дебора Кори-Слехта сказала: «Когда мы внимательно посмотрели на желудочки , мы увидели, что белое вещество, которое обычно их окружает, еще не полностью развилось. Похоже, что воспаление повредило эти клетки мозга и предотвратило эту область мозг от развития, и желудочки просто расширились, чтобы заполнить пространство. Наши результаты добавляют к растущему количеству доказательств того, что загрязнение воздуха может играть роль в аутизме , а также в других расстройствах нервного развития ». В исследовании на мышах загрязнение воздуха также оказывает более значительное негативное влияние на самцов, чем на самок.

В 2015 году в экспериментальных исследованиях сообщалось об обнаружении значительных эпизодических (ситуативных) когнитивных нарушений из-за примесей в воздухе в помещении, которым дышали испытуемые, которые не были проинформированы об изменениях качества воздуха. Исследователи из Гарвардского университета, медицинского университета SUNY Upstate и Сиракузского университета измерили когнитивные способности 24 участников в трех различных контролируемых лабораторных условиях, которые имитировали атмосферу в «обычных» и «зеленых» зданиях, а также в зеленых зданиях с усиленной вентиляцией. Эффективность оценивалась объективно с помощью широко используемого программного инструмента моделирования для моделирования стратегического управления, который представляет собой хорошо проверенный тест для оценки принятия управленческих решений в неограниченной ситуации, допускающей инициативу и импровизацию. Существенные недостатки наблюдались в показателях эффективности, достигнутых при увеличении концентрации летучих органических соединений (ЛОС) или диоксида углерода , при сохранении постоянных других факторов. Достигнутые самые высокие уровни примесей не редкость в некоторых классах или офисах. Загрязнение воздуха увеличивает риск слабоумия у людей старше 50 лет.

Сельскохозяйственные эффекты

В 2014 году в Индии сообщалось, что загрязнение воздуха сажистым углеродом и приземным озоном привело к снижению урожайности сельскохозяйственных культур в наиболее пострадавших районах почти вдвое в 2011 году по сравнению с уровнями 1980 года.

Экономические эффекты

Согласно совместному исследованию Всемирного банка и Института показателей и оценки здоровья (IHME) Вашингтонского университета, загрязнение воздуха обходится мировой экономике в 5 триллионов долларов в год в результате снижения производительности и ухудшения качества жизни . Эти потери производительности вызваны смертью от болезней, вызванных загрязнением воздуха. Каждая десятая смерть в 2013 году была вызвана заболеваниями, связанными с загрязнением воздуха, и эта проблема усугубляется. Проблема еще более остро стоит в развивающихся странах . «Вероятность смерти детей в возрасте до 5 лет в странах с низким уровнем дохода от воздействия загрязнения воздуха более чем в 60 раз выше, чем у детей в странах с высоким уровнем доходов». В отчете говорится, что дополнительные экономические потери, вызванные загрязнением воздуха, включая расходы на здоровье и отрицательное воздействие на сельскохозяйственную и другую продуктивность, не были рассчитаны в отчете, и, таким образом, фактические затраты для мировой экономики намного превышают 5 триллионов долларов.

Прочие эффекты

Художественная иллюстрация развитой инопланетной цивилизации с промышленным загрязнением

Искусственное загрязнение воздуха может быть обнаружено на Земле с удаленных точек зрения, таких как другие планетные системы, с помощью атмосферного SETI - включая уровни загрязнения NO 2 и с помощью телескопических технологий, близких к сегодняшнему дню. Таким же способом можно обнаружить внеземные цивилизации.

Исторические катастрофы

Худшим краткосрочным кризисом загрязнения окружающей среды среди гражданского населения стала катастрофа в Бхопале 1984 года в Индии . В результате утечки промышленных паров с завода Union Carbide, принадлежащего Union Carbide, Inc., США (позже купленного Dow Chemical Company ), погибло не менее 3787 человек и было ранено от 150 000 до 600 000 человек. В Соединенном Королевстве произошло самое сильное загрязнение воздуха, когда 4 декабря 1952 года над Лондоном образовался Великий смог . За шесть дней умерло более 4000 человек, а по последним оценкам, эта цифра приближается к 12000. Случайной утечки из сибирской язвы спор из биологического оружия лаборатории в бывшем СССР в 1979 году недалеко от Свердловска , как полагают, вызвано , по крайней мере 64 смертей. Худший единичный инцидент с загрязнением воздуха, произошедший в США, произошел в Доноре, штат Пенсильвания, в конце октября 1948 года, когда 20 человек погибли и более 7000 получили ранения.

Альтернативы загрязнению

Поддержка запрета на использование транспортных средств с высоким уровнем выбросов в центрах городов Европы, Китая и США со стороны респондентов климатического исследования Европейского инвестиционного банка

В настоящее время существуют практические альтернативы основным причинам загрязнения воздуха:

  • В районах с подветренной стороны (более 20 миль) от крупных аэропортов общие выбросы твердых частиц в воздух более чем вдвое превышают объем выбросов в других районах, даже с учетом районов с частыми заходами судов, интенсивным движением на автомагистралях и городском движении, например в Лос-Анджелесе. Согласно исследованию, проведенному НАСА в 2017 году, авиационное биотопливо, смешанное с реактивным топливом в соотношении 50/50, может снизить выбросы твердых частиц на крейсерской высоте на 50–70% (однако это также должно означать выгоды от загрязнения воздуха в городах на уровне земли).
  • Двигательную установку и режим холостого хода корабля можно переключить на более чистые виды топлива, такие как природный газ. (В идеале возобновляемый источник, но пока непрактично)
  • Сжигание ископаемого топлива для отопления помещений можно заменить использованием геотермальных тепловых насосов и сезонного накопления тепловой энергии .
  • Выработку электроэнергии за счет сжигания ископаемого топлива можно заменить выработкой электроэнергии из ядерных и возобновляемых источников. Для бедных стран отопление и домашние печи, которые в значительной степени способствуют загрязнению воздуха в регионах, можно заменить более чистым ископаемым топливом, таким как природный газ, или, в идеале, возобновляемыми источниками энергии.
  • Автомобили, работающие на ископаемом топливе, который является ключевым фактором загрязнения воздуха в городах, можно заменить электромобилями. Хотя предложение лития и его стоимость ограничены, есть альтернативы. Также может помочь загон большего числа людей в экологически чистый общественный транспорт, такой как электрички. Тем не менее, даже в электромобилях без выбросов резиновые шины сами производят значительное количество загрязнения воздуха, занимая 13-е место в Лос-Анджелесе.
  • Сокращение поездок на транспортных средствах может снизить загрязнение окружающей среды. После того, как Стокгольм сократил движение транспортных средств в центральном городе с помощью налога на пробки, выбросы двуокиси азота и PM10 снизились, как и острые приступы детской астмы.
  • Биодигестеры можно использовать в бедных странах, где широко распространены режущие и ожоги , превращающие бесполезный товар в источник дохода. Растения могут быть собраны и проданы центральному органу власти, который разобьет их в большом современном биореакторе, производящем столь необходимую энергию для использования.
  • Вызванная влажность и вентиляция могут значительно снизить загрязнение воздуха в замкнутых пространствах, которое, как было установлено, относительно высоко внутри линий метро из-за торможения и трения и относительно менее иронично внутри транзитных автобусов, чем в более низких пассажирских автомобилях или метро.

Усилия по сокращению

Существуют различные технологии и стратегии борьбы с загрязнением для уменьшения загрязнения воздуха. На самом базовом уровне планирование землепользования , вероятно, будет включать планирование зонирования и транспортной инфраструктуры. В большинстве развитых стран планирование землепользования является важной частью социальной политики, обеспечивая эффективное использование земли на благо экономики и населения в целом, а также для защиты окружающей среды.

Поскольку большая часть загрязнения воздуха вызвана сжиганием ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть , сокращение этих видов топлива может резко снизить загрязнение воздуха. Наиболее эффективным является переход на чистые источники энергии, такие как энергия ветра , солнечная энергия , гидроэнергия, которые не вызывают загрязнения воздуха. Усилия по сокращению загрязнения из мобильных источников включают первичное регулирование (во многих развивающихся странах действуют разрешительные правила), распространение регулирования на новые источники (такие как круизные и транспортные суда, сельскохозяйственное оборудование и небольшое газовое оборудование, такое как струнные триммеры , бензопилы и снегоходы. ), повышение топливной эффективности (например, за счет использования гибридных транспортных средств ), переход на более чистые виды топлива или переход на электромобили .

Диоксид титана был исследован на предмет его способности уменьшать загрязнение воздуха. Ультрафиолетовый свет высвобождает из материала свободные электроны, тем самым создавая свободные радикалы, которые расщепляют летучие органические соединения и газы NOx. Одна из форм - супергидрофильная .

В 2014 году профессор Тони Райан и профессор Саймон Армитидж из Университета Шеффилда подготовили плакат размером 10 на 20 метров, покрытый микроскопическими наночастицами диоксида титана, разъедающими загрязнения. Размещенный на здании, этот гигантский плакат может поглощать токсичные выбросы примерно от 20 автомобилей каждый день.

Очень эффективным средством снижения загрязнения воздуха является переход на возобновляемые источники энергии . Согласно исследованию, опубликованному в журнале Energy and Environmental Science в 2015 году, переход на 100% возобновляемые источники энергии в Соединенных Штатах устранил бы около 62 000 случаев преждевременной смертности в год и около 42 000 случаев смерти в 2050 году, если бы биомасса не использовалась. Это позволит сэкономить около 600 миллиардов долларов на здравоохранении в год за счет сокращения загрязнения воздуха в 2050 году, или около 3,6% валового внутреннего продукта США в 2014 году.

Имеются ограниченные доказательства того, что усилия по уменьшению содержания твердых частиц в воздухе могут привести к улучшению здоровья в Африке, на Ближнем Востоке, в Восточной Европе, Центральной Азии и Юго-Восточной Азии.

Устройства управления

Брезент и сетка часто используются для уменьшения количества пыли, выделяемой на строительных площадках .

Следующие элементы обычно используются в качестве устройств контроля загрязнения в промышленности и на транспорте. Они могут либо уничтожить загрязняющие вещества, либо удалить их из выхлопного потока до того, как он попадет в атмосферу.

Нормативные документы

Смог в Каире

В целом существует два типа стандартов качества воздуха. Первый класс стандартов (например, Национальные стандарты качества окружающего воздуха США и Директива ЕС по качеству воздуха ) устанавливает максимальные концентрации в атмосфере определенных загрязнителей. Агентства по охране окружающей среды принимают нормативные акты, которые призваны привести к достижению этих целевых уровней. Второй класс (например, индекс качества воздуха в Северной Америке ) представляет собой шкалу с различными пороговыми значениями, которая используется для информирования общественности об относительном риске, связанном с деятельностью на открытом воздухе. Шкала может различать или не различать разные загрязнители.

Канада

В Канаде загрязнение воздуха и связанные с ним риски для здоровья измеряются Индексом качества воздуха для здоровья (AQHI). Это инструмент защиты здоровья, используемый для принятия решений по сокращению кратковременного воздействия загрязнения воздуха путем корректировки уровней активности при повышенных уровнях загрязнения воздуха.

AQHI - это федеральная программа, которую совместно координируют Министерство здравоохранения Канады и Министерство охраны окружающей среды Канады . Однако программа AQHI была бы невозможна без приверженности и поддержки со стороны провинций, муниципалитетов и НПО. От мониторинга качества воздуха до информирования о рисках для здоровья и взаимодействия с населением - местные партнеры несут ответственность за подавляющую часть работы, связанной с внедрением AQHI. AQHI предоставляет число от 1 до 10+, чтобы указать уровень риска для здоровья, связанный с местным качеством воздуха. Иногда, когда уровень загрязнения воздуха чрезмерно высок, это число может превышать 10. AQHI предоставляет текущее значение местного качества воздуха, а также прогноз максимальных значений местного качества воздуха на сегодня, сегодня вечером и завтра и предоставляет соответствующие рекомендации по здоровью.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +
Риск: Низкий (1–3) Умеренный (4–6) Высокий (7–10) Очень высокий (выше 10)

Поскольку теперь известно, что даже низкие уровни загрязнения воздуха могут вызвать дискомфорт для чувствительного населения, индекс был разработан как континуум: чем выше число, тем выше риск для здоровья и необходимость принятия мер предосторожности. Индекс описывает уровень риска для здоровья, связанный с этим числом, как «низкий», «средний», «высокий» или «очень высокий» и предлагает шаги, которые можно предпринять для снижения воздействия.

Риск здоровью Индекс качества воздуха и здоровья Сообщения о здоровье
Группа риска Основное население
Низкий 1–3 Наслаждайтесь обычными занятиями на свежем воздухе. Идеальное качество воздуха для активного отдыха
Умеренный 4–6 Если вы испытываете симптомы, подумайте о том, чтобы уменьшить или перенести интенсивные занятия на открытом воздухе. Нет необходимости менять привычные занятия на свежем воздухе, если вы не испытываете таких симптомов, как кашель и раздражение горла.
Высокий 7–10 Уменьшите или перенесите интенсивные занятия на открытом воздухе. Дети и пожилые люди тоже должны расслабиться. Если вы испытываете такие симптомы, как кашель и раздражение в горле, подумайте о том, чтобы уменьшить или изменить график физических нагрузок на открытом воздухе.
Очень высоко Выше 10 Избегайте активной деятельности на открытом воздухе. Детям и пожилым людям также следует избегать физических нагрузок на открытом воздухе и оставаться в помещении. Уменьшите или измените график физических нагрузок на открытом воздухе, особенно если вы испытываете такие симптомы, как кашель и раздражение в горле.

Измерения основаны на наблюдаемой взаимосвязи диоксида азота (NO 2 ), приземного озона (O 3 ) и твердых частиц (PM 2,5 ) со смертностью в результате анализа нескольких канадских городов. Примечательно, что все три из этих загрязнителей могут представлять опасность для здоровья даже при низких уровнях воздействия, особенно среди тех, у кого уже есть проблемы со здоровьем.

При разработке AQHI первоначальный анализ воздействия на здоровье Министерства здравоохранения Канады включал пять основных загрязнителей воздуха: твердые частицы, озон и диоксид азота (NO2), а также диоксид серы (SO 2 ) и оксид углерода (CO). Последние два загрязняющих вещества давали мало информации для прогнозирования последствий для здоровья и были исключены из состава AQHI.

AQHI не измеряет влияние запаха, пыльцы , пыли, тепла или влажности.

Германия

TA Luft - это немецкое регулирование качества воздуха.

Горячие точки

Горячие точки загрязнения воздуха - это районы, в которых выбросы загрязняющих веществ подвергают людей более серьезным негативным последствиям для здоровья. Они особенно распространены в густонаселенных городских районах, где может быть сочетание стационарных источников (например, промышленных предприятий) и мобильных источников (например, автомобилей и грузовиков) загрязнения. Выбросы из этих источников могут вызывать респираторные заболевания , детскую астму , рак и другие проблемы со здоровьем. Серьезной проблемой являются мелкие твердые частицы, такие как дизельная сажа , которые ежегодно вызывают преждевременную смерть более 3,2 миллиона человек во всем мире. Он очень маленький и может оседать в легких и попадать в кровоток. Дизельная сажа сконцентрирована в густонаселенных районах, и каждый шестой человек в США живет рядом с очагом загрязнения дизельным топливом.

Внешнее видео
значок видео AirVisual Earth - карта глобального ветра и загрязнения воздуха в реальном времени

Хотя очаги загрязнения воздуха затрагивают самые разные группы населения, некоторые группы с большей вероятностью будут располагаться в очагах. Предыдущие исследования показали различия в подверженности загрязнению в зависимости от расы и / или дохода. Опасные виды землепользования (хранилища и захоронение токсичных веществ, производственные предприятия, основные дороги), как правило, располагаются там, где стоимость собственности и уровень дохода невысоки. Низкий социально-экономический статус может указывать на другие виды социальной уязвимости , включая расу, отсутствие возможности влиять на регулирование и неспособность переехать в районы с меньшим загрязнением окружающей среды. Эти общины несут непропорционально тяжелое бремя загрязнения окружающей среды и с большей вероятностью столкнутся с такими рисками для здоровья, как рак или астма.

Исследования показывают, что различия в расе и доходах указывают не только на более высокую подверженность загрязнению, но и на более высокий риск неблагоприятных последствий для здоровья. Сообщества, характеризующиеся низким социально-экономическим статусом и расовыми меньшинствами, могут быть более уязвимы к кумулятивным неблагоприятным последствиям для здоровья в результате повышенного воздействия загрязнителей, чем более привилегированные сообщества. Чернокожие и латиноамериканцы обычно подвергаются большему загрязнению, чем белые и азиаты, а общины с низкими доходами несут бремя риска выше, чем богатые. Расовые различия особенно заметны в пригородах на юге Соединенных Штатов и в мегаполисах Среднего Запада и Запада Соединенных Штатов . Жители государственного жилья, которые, как правило, имеют низкий доход и не могут переехать в более здоровые районы, сильно страдают от близлежащих нефтеперерабатывающих и химических заводов.

Города

Концентрации диоксида азота, измеренные со спутника 2002–2004 гг.
Смертность от загрязнения воздуха в 2004 г.
Самые загрязненные города по PM
Твердые
частицы,
мкг / м 3 (2016)
Город
173 Канпур , Индия
172 Фаридабад , Индия
149 Гая , Индия
146 Варанаси , Индия
144 Патна , Индия
143 Дели , Индия
138 Лакхнау , Индия
132 Баменда , Камерун
131 Агра , Индия

Загрязнение воздуха обычно сосредоточено в густонаселенных мегаполисах, особенно в развивающихся странах, где экологические нормы относительно слабые или вообще отсутствуют. Однако даже населенные пункты в развитых странах достигают нездорового уровня загрязнения, например, Лос-Анджелес и Рим . С 2002 по 2011 год заболеваемость раком легких в Пекине почти удвоилась. Хотя курение остается основной причиной рака легких в Китае, число курильщиков сокращается, а заболеваемость раком легких растет.

Регулирование загрязнения воздуха в городах

В Европе Директива Совета 96/62 / EC по оценке и управлению качеством окружающего воздуха обеспечивает общую стратегию, в соответствии с которой государства-члены могут «ставить цели в отношении качества окружающего воздуха, чтобы избежать, предотвратить или уменьшить вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. .. и улучшить качество воздуха там, где оно неудовлетворительно ".

25 июля 2008 г. по делу «Дитер Янечек против Фрайстаат Бавария» Европейский суд постановил, что в соответствии с этой директивой граждане имеют право требовать от национальных властей реализации краткосрочного плана действий, направленного на поддержание или достижение соответствия предельным значениям качества воздуха. .

Это важное прецедентное право, по- видимому, подтверждает роль ЕС как централизованного регулятора европейских национальных государств в отношении контроля за загрязнением воздуха. Он возлагает на Великобританию наднациональное правовое обязательство защищать своих граждан от опасных уровней загрязнения воздуха, более того, ставя национальные интересы выше интересов граждан.

В 2010 году Европейская комиссия (ЕК) пригрозила Великобритании судебным иском против последовательного нарушения предельных значений PM10 . Правительство Великобритании определило, что если наложить штрафы, они могут стоить стране более 300 миллионов фунтов стерлингов в год.

В марте 2011 года Зона застройки Большого Лондона остается единственным регионом Великобритании, нарушившим предельные значения ЕС, и ей было дано 3 месяца на реализацию плана действий в чрезвычайных ситуациях, направленного на выполнение Директивы ЕС по качеству воздуха. В лондонском Сити есть опасные уровни концентрации PM10, которые, по оценкам, являются причиной 3000 смертей в городе в год. Помимо угрозы штрафов ЕС, в 2010 году ему угрожали судебным иском за отмену западной зоны сбора платы за въезд, которая, как утверждается, привела к увеличению уровня загрязнения воздуха.

В ответ на эти обвинения, Борис Джонсон , мэр Лондона , раскритиковал текущую потребность в европейских городах , чтобы общаться с Европой через их национального государства центрального правительства , утверждая , что в будущем «большого города , как Лондон» должно быть разрешено байпас его правительства и напрямую взаимодействовать с Европейской комиссией в отношении ее плана действий по обеспечению качества воздуха.

Это можно интерпретировать как признание того, что города могут выйти за рамки традиционной организационной иерархии национального правительства и разрабатывать решения по борьбе с загрязнением воздуха, используя глобальные сети управления, например, через транснациональные отношения. Транснациональные отношения включают, но не исключительно, национальные правительства и межправительственные организации, что позволяет субнациональным субъектам, включая города и регионы, участвовать в борьбе с загрязнением воздуха в качестве независимых субъектов.

Особенно многообещающим в настоящее время является глобальное городское партнерство. Они могут быть встроены в сети, например C40 Cities Climate Leadership Group , членом которой является Лондон. C40 - это общественная «негосударственная» сеть ведущих городов мира, цель которой сократить выбросы парниковых газов. C40 был определен как «управление из середины» и является альтернативой межправительственной политике. Он может улучшить качество городского воздуха, поскольку города-участники «обмениваются информацией, учатся на передовой практике и, следовательно, сокращают выбросы углекислого газа независимо от решений национального правительства». Критика сети C40 заключается в том, что ее исключительный характер ограничивает влияние участвующими городами и рискует отвлечь ресурсы от менее влиятельных городских и региональных субъектов.

Прогнозы

Согласно прогнозу, к 2030 году половина мировых выбросов загрязняющих веществ будет производиться Африкой . Потенциальные факторы, способствующие такому результату, включают увеличение активности сжигания (например, сжигание открытых отходов), дорожное движение, агропродовольственную и химическую промышленность, песчаную пыль из Сахары и общий рост населения .

По данным ОЭСР, к 2050 году загрязнение атмосферного воздуха (твердые частицы и приземный озон), по прогнозам, станет основной причиной смерти, связанной с окружающей средой, во всем мире.

Смотрите также

Изменение средней температуры.svg Портал глобального потепления Экологический порталAegopodium podagraria1 ies.jpg 

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Бримблкомб, Питер. Большой дым: история загрязнения воздуха в Лондоне со времен средневековья (Метуэн, 1987)
  • Бримблкомб, Питер. «История загрязнения воздуха». in Composition, Chemistry and Climate of the Atmosphere (Van Nostrand Reinhold (1995): 1–18).
  • Бримблкомб, Питер; Макра, Ласло (2005). «Отрывки из истории загрязнения окружающей среды, с особым вниманием к загрязнению воздуха. Часть 2 *: От средневековья до 19 века». Международный журнал окружающей среды и загрязнения . 23 (4): 351–67. DOI : 10.1504 / ijep.2005.007599 .
  • Черни, Джудит А. Экономический рост против окружающей среды: политика благосостояния, здоровья и загрязнения воздуха (2002) онлайн
  • Кортон, Кристин Л. Лондонский туман: Биография (2015)
  • Карри, Доня. «ВОЗ: загрязнение воздуха - постоянная угроза здоровью в городах мира», The Nation's Health (февраль 2012 г.) 42 № 1 в Интернете
  • Дьюи, Скотт Гамильтон. Не дышите воздухом: загрязнение воздуха и экологическая политика США, 1945–1970 (Texas A&M University Press, 2000)
  • Гонсалес, Джордж А. Политика загрязнения воздуха: рост городов, экологическая модернизация и символическое включение (SUNY Press, 2012)
  • Гриндер, Роберт Дейл (1978). «От повстанческого движения к эффективности: кампания по борьбе с дымом в Питтсбурге перед Первой мировой войной». Исторический журнал Западной Пенсильвании . 61 (3): 187–202.
  • Шлифовщик, Роберт Дейл. «Битва за чистый воздух: проблема дыма в Америке после гражданской войны» в издании Мартина В. Мелози, Загрязнение и реформы в американских городах, 1870–1930 (1980), стр. 83–103.
  • Мингл, Джонатан, «Наш смертоносный воздух» [рецензия на Гэри Фуллера, «Невидимый убийца ...» ; Бет Гардинер, Удушье ... ; Тим Смедли, Очистка воздуха ... ; Агентство по охране окружающей среды США , Комплексная научная оценка твердых частиц (проект внешнего обзора, 2018 г.) ; и Сертифицированный научный консультативный комитет по чистому воздуху, письмо администратору EPA о комплексной научной оценке EPA для твердых частиц, 11 апреля 2019 г. ], New York Review of Books , vol. LXVI, нет. 14 (26 сентября 2019 г.), стр. 64–66, 68. «Сегодня 91 процент людей во всем мире живут в районах, где уровни загрязнения воздуха превышают рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения пределы… [T] здесь нет безопасности. уровень воздействия мелких твердых частиц .... Большинство этих мелких частиц являются побочным продуктом ... сжигания ... угля , бензина , дизельного топлива , древесины , мусора ... Эти частицы могут преодолеть нашу защиту. верхние дыхательные пути проникают глубоко в наши легкие и достигают альвеол ... Оттуда они попадают в кровоток и распространяются по всему телу. Они могут проходить через нос , подниматься по обонятельному нерву и оседать ... в головном мозге . Они могут образовывать отложения на слизистой оболочке артерий , сужая кровеносные сосуды и повышая вероятность ... инсультов и сердечных приступов . [T] они обостряют респираторные заболевания, такие как астма и хроническая обструктивная болезнь легких ... Есть ... доказательства, связывающие воздух воздействие загрязнения на повышенный риск болезни Альцгеймера и других форм деменции ». (стр.64)
  • Мосли, Стивен. Дымоход мира: история дымового загрязнения в викторианском и эдвардианском Манчестере. Рутледж, 2013.
  • Шреурс, Миранда А. Экологическая политика в Японии, Германии и США (Cambridge University Press, 2002) онлайн.
  • Торсхайм, Питер. Изобретая загрязнение: уголь, дым и культура в Великобритании с 1800 г. (2009 г.)

внешние ссылки