В чем опасность загрязнения биосферы

Последствия загрязнения атмосферного воздуха

Загрязнение воздуха и его влияние на здоровье человека в настоящее время обсуждаются как в научной, так и в политических средах.

Загрязняющие вещества вдыхаются непосредственно. Они оседают на землю и растительность, загрязняют поверхностные воды и продукты питания, а затем попадают в организм человека. Разрушение стратосферного озонового слоя снижает барьер для ультрафиолетового излучения и повышает риск развития рака кожи. Повышение концентрации парниковых газов может увеличить риск и частоту тепловых волн (заболевания, переносимые комарами).

Краткосрочные последствия короткого воздействия значительных доз загрязнителей воздуха больше не являются главной проблемой развитых стран, так как уровни загрязнителей воздуха значительно снизились.

Долгосрочные последствия хронического воздействия низких доз стали новой причиной для беспокойства. Однако долгосрочные последствия загрязнения воздуха трудно изучать из-за сложности определения экспозиции, низкой интенсивности потенциального эффекта и периода ожидания до проявления потенциальных эффектов.  Исследование последствий загрязнения наружного воздуха осложняется тем, что загрязнение воздуха в помещениях также вредно для здоровья человека.

Понятие поглощенной дозы, экспозиция и индивидуальная восприимчивости

Характер и важность последствий для здоровья вызванных загрязнителями воздуха, зависят от трех факторов:

• типа загрязнителя,
• поглощенной дозы;
• индивидуальной восприимчивости.

Поглощенная доза – это количество загрязняющего вещества, которое проникает в организм.

Эта доза зависит от трех факторов. 1) Концентрации загрязнителей в воздухе: концентрации загрязняющих веществ на открытом воздухе отличаются, например, от концентраций в помещении. Наружные загрязнители могут также влиять на воздух в помещении, хотя внутренняя среда имеет свои особенности загрязнения (строительные материалы, сигаретный дым, кондиционеры, ксероксы и т.д.). 2) Продолжительность воздействия: воздействие – это взаимодействие между индивидуумом и окружающей средой, в которой он/она живет. В большинстве промышленно развитых странах люди более 80% своего времени проводят в помещениях и в транспорте, что увеличивает воздействие загрязняющих веществ в закрытых стенах. Таким образом, поглощенная доза частично обусловлена загрязнением воздуха в помещении. 3) Уровень физической активности: физическая нагрузка связана с увеличением легочной вентиляции и, следовательно, с увеличением количества загрязняющих веществ, поступающих в организм при вдыхании.

Даже если два человека получают одинаковую дозу загрязняющих веществ, они могут испытывать различные эффекты, поскольку у них может быть разная индивидуальная восприимчивость. Некоторые группы населения являются более уязвимыми, например, дети, пожилые люди, беременные женщины и люди с заболеваниями сердца или легких. Кроме того, недавние исследования показали, что восприимчивость частично регулируется генетически.

Влияние основных показателей загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека

Загрязнители воздуха могут привести к проблемам со здоровьем либо непосредственно, когда они проникают в организм, либо косвенно, путем изменения окружающей среды. Загрязняющие вещества проникают в организм через три различных механизма.

1) Ингаляция: человек вдыхает ~15 м3 воздуха, включая загрязняющие вещества, каждый день.

2)Проглатывание: некоторые загрязнители воздуха могут оседать на почву или поверхностные воды, где они поглощаются растениями и проглатываются животными.

3) Непосредственный контакт: этот вид проникновения встречается реже, за исключением случаев аварийного загрязнения или вооруженных конфликтов.

Загрязнители воздуха могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем, включая проблемы с дыхательной системой (астма, раздражение легких, бронхит, пневмония, снижение устойчивости к респираторным инфекциям), аллергии, неблагоприятные неврологические, репродуктивные и последствия для развития, рак и даже ранняя смерть.

Последствия загрязнения воды

Самые страшные последствия загрязнений – это нехватка пресной чистой воды и уничтожение всех живых организмов. Сейчас насчитывается около 35 миллионов кубических метров воды, пригодной к употреблению. Несмотря на внушающие объемы более 1,2 миллиардов человек живут в условиях недостатка. Под угрозу ставится не только один конкретный регион или государство, а жизнь всей планеты в целом.

Вред для здоровья

Вода – одна из необходимых потребностей человеческого организма. Каждому человеку рекомендуется употреблять от 1,5 л пресной чистой воды в сутки. Но если эта жидкость будет обогащена вредными примесями и токсичными веществами, то она будет крайне вредна. Употребление такой воды понесет за собой нарушение работы сердца, сосудов, почек, печени и других жизненно важных органов.

Эпидемии

Загрязнения воды содействуют размножению патогенных организмов, которые способны нанести вред людям, животным и растениям. При больничных стоках в водные бассейны попадают еще и антибиотики, которые делают инфекции более устойчивыми к лекарственным препаратам. Поэтому загрязненная гидросфера может стать источником опасной эпидемии.

Мусорные острова

Скопления бытовых отходов, состоящие из пластика, рыбных снастей и других отработанных продуктов, формируют целые мусорные острова в океане. Одним их самых крупных пятен является пример из Тихого океана. Там мусор занимает поверхность воды, равную по площади территории США.

Кислотные дожди

Загрязнение природных вод напрямую связано с кислотными дождями. Образование вредных осадков обусловлено попаданием в атмосферу газов. Они появляются в результате работы металлургических, нефтеперерабатывающих и машиностроительных заводов и фабрик. Оксиды серы и азота вступают в реакцию с кислородом и водой, образуя при этом серную и азотную кислоты. Дожди из кислоты оседают на землю, попадая в реки. От этого кислотность воды повышается, и биота уже не может спокойно существовать в новых условиях.

Основные источники загрязнения воды

Загрязнение воды является достаточно мощной проблемой, чтобы поставить мир на грань разрушения. Загрязнение воды является достаточно мощной проблемой, чтобы поставить мир на грань разрушения. Вода является легким растворителем, позволяющим большинству загрязняющих веществ легко растворяться в ней и загрязнять ее. В первую очередь непосредственно страдают организмы и растительность, для которых вода являются средой обитания. Во вторую – люди, которыми прямо или опосредованно контактируют с зараженными источниками воды.

Для справки! Каждый день из-за потребления загрязненной и зараженной воды умирает несколько сотен человек. Другие данные более суровые. Например, в Индии ежедневно умирает от диареи более 1000 детей. И эта цифра продолжает расти.

Вода загрязнена как природной, так и антропогенной деятельностью. Известно, что извержения вулканов, землетрясения, цунами и т.п. изменяют и загрязняют ее, также влияя на экосистемы, которые находятся под водой.

Загрязнители поступают из точечных или рассредоточенных источников. Точечным источником является труба или канал, например, используемые для сброса с промышленного объекта или городской канализации.

Рассеянный (или неточечный) – это виды загрязнения воды, под которыми подразумевается очень широкая, неограниченная область, откуда в водоем попадают различные загрязнители, такие как стоки с сельскохозяйственной территории.

Точечные источники загрязнения воды легче контролировать, чем рассеянные, потому что загрязненная вода собирается и поступает в одну единственную точку, где ее можно очистить. Загрязнение из рассеянных источников трудно контролировать, и, несмотря на значительный прогресс в строительстве современных очистных сооружений, рассеянные источники продолжают оставаться существенной проблемой.

Выделяют следующие причины загрязнения воды:

1. Промышленные отходы;
2. Канализация и сточные воды;
3. Горная деятельность;
4. Морской сброс;
5. Случайная утечка масла;
6. Сжигание ископаемого топлива;
7. Химические удобрения и пестициды;
8. Утечка из канализационных линий;
9. Глобальное потепление;
10. Радиоактивные отходы;
11. Городское развитие;
12. Утечка с полигонов;
13. Животные отходы;
14. Утечка подземного хранилища.

Промышленность производит огромное (более 90%) количество отходов. Основная их масса содержит токсичные химические и загрязняющие вещества. Они способны вызвать загрязнение окружающей среды, содержат такие опасные для живых организмов вещества, как свинец, ртуть, сера, асбест, нитраты и многие другие вредные химические вещества.

Многие отрасли промышленности не имеют надлежащей системы управления отходами и сбрасывают отходы в пресную воду, которая поступает в реки, каналы, а затем в море. Токсичные химические вещества способны изменять цвет воды, увеличивать количество минералов, также известных как эвтрофикация, изменять температуру воды и представлять серьезную опасность для водных организмов.

Канализация и сточные воды

Сточные воды, которые образуются в результате деятельности домохозяйств, попадают в море и пресные водоемы после химической обработки. Поэтому они несут не только вредоносные бактерии, но и химические вещества, которые могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. В канализацию городов попадают патогенные микроорганизмы, которые впоследствии становятся причиной массового заболевания населения.

Известно, что находящиеся в воде микроорганизмы являются причиной некоторых очень смертельных патологий и становятся питательной средой для других существ, которые действуют как носители. Эти носители вызывают заболевания через различные формы контакта с человеком. Распространенный пример – малярия.

Методы борьбы с химическим загрязнением

Для борьбы с химическим засорением окружающей среды нужен переход на замкнутый цикл производства, оставляющий мало отходов, эффективные очистные сооружения, замена ядовитых первоначальных материалов экологически чистыми.

К методам борьбы также относятся:

1. Международная защита.
2. Государственная охрана.
3. Экологическое воспитание.

Совокупность способов снизит отрицательное влияние на окружающую среду.

Международная защита

Большую роль в защите экологии играет международное сотрудничество. В 1974 году было выявлено уменьшение озонового слоя, который разрушается под воздействием хлора. Источником является производство аэрозолей, фреонов.

Был подписан договор о защите озонового слоя, в который входят следующие пункты:

• общий строгий контроль над видами всех химических загрязнений;
• повышение надежности танкеров для перевозки нефтепродуктов;
• не допущение засорения земли;
• предупреждение попадания химикатов в водоемы;
• очистка территорий с нарушениями экологической системы.

Лучшая защита – безотходное производство, не имеющее выбросов и стоков. Для перехода на него нужно время, поэтому следует создавать малоотходное производство, как промежуточную ступень.

Государственная защита

По защите среды с 2002 года принят Федеральный закон. Согласно законодательству:

1. Каждый россиянин имеет право на благополучную экологическую обстановку.
2. Бережное отношение к природе.
3. Деятельность власти подразумевает охрану окружающей среды.
4. Нанесенный вред должен возмещаться.
5. Прописаны нормы допустимого коэффициента выбросов предприятий.
6. Запрещение хозяйственной деятельности приносящей вред.
7. Ответственность за нарушение законодательства.

Закон об охране окружающей среды действует на всей территории Российской Федерации.

Экологическое воспитание

С самого детства ребенка приучают к бережному отношению к природе. Экологическое воспитание формирует сознательное отношение к окружающей среде, по значению оно приравнивается к привитию культурных навыков.

Нельзя равнодушно проходить мимо брошенного фантика, огрызка яблока. Ребенок должен понимать, что планета наш дом. Для сохранения жизни на земле, нужна чистота.

Страшное пророчество сделал лауреат Нобелевской премии Нильс Бор. Он отметил, что человечество погибнет не от войн, а похоронит себя под горами своего мусора. Основные методы воспитания содержат:

• беседы;
• проведение субботников;
• уроки по экологическим проблемам;
• создание кружков.

С малых лет у ребенка формируется сознание – они будущее поколение, им жить на этой планете.

Как смог связан с изменением климата

С изменением климата повышаются риски возникновения пожаров и от этого растет количество смога. Кроме того, рост температуры улучшает фотохимические реакции и увеличивает количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Это происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию с ним более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя смог.

При этом сам смог тоже влияет на климат через так называемый «черный углерод» — мелкодисперсные твердые частицы углерода, которые есть в дыме природных пожаров и выхлопов транспорта, особенно на дизельном топливе. Черный углерод из-за своего размера может перемещаться в атмосфере на тысячи километров и выпадать в том числе на ледовом покрове Северного ледовитого океана и Гренландии. Это ведет к изменению отражающей способности Ледовитого океана. Чем она ниже, тем больше поверхность поглощает солнечную радиацию. Лед и снег, становясь не такими белыми, начинают поглощать тепло, а не отражать его в космос, что способствует глобальному потеплению, констатирует Наумова. Получается замкнутый круг: смог вызывает изменение климата, а оно, в свою очередь, усиливает смог.

Основные циклы загрязнения атмосферного воздуха

Эмиссия – это уровень загрязняющего вещества в окружающей атмосфере. Аэрозоль состоит из сложного множества химических соединений, не все из которых идентифицированы.

Выбросы зависят от расстояния до источника выбросов и его высоты. Уровни выбросов являются результатом сложного сочетания колебаний метеорологических условия и объема выброса.

Таким образом, загрязнители воздуха имеют свои годовые, недельные и суточные циклы.

Годовые циклы показывают месячные изменения в концентрации загрязняющего вещества по месяцам. “Фотооксидантное” или “фотохимическое” загрязнение воздуха выше в летние месяцы, поскольку существуют благоприятные условия для образования O3 (высокие температуры, сильное ультрафиолетовое излучение и легкий ветер). Напротив, “кислотно-частичное” загрязнение воздуха (SO2, PM) выше в зимний период, поскольку основные источники образования этих веществ связаны с производством электроэнергии (тепловые электростанции) и системами отопления. Недельный цикл отражает колебания выбросов по дням, в основном связанные с недельной деятельностью человека (рабочая неделя/выходные). Ежедневный цикл показывает часовые изменения в выбросах связанные с деятельностью человека, а также с физическими и химическими процессами, вызванными солнечным циклом.

Борьба с загрязнением окружающей среды

Как бы странно это ни звучало, но загрязнение и охрана окружающей среды – дело одних и тех же рук. Человечество довело планету до состояния экологической катастрофы, но только человек способен ее спасти. Главной причиной современного состояния экологии являются различные загрязнения. Эти проблемы и пути их решения находятся в наших руках.

Все в наших руках

Поэтому борьба с загрязнением окружающей среды – это наша первостепенная задача.

Рассмотрим три способа борьбы с загрязнением окружающей среды, помогающие решить проблему:

1. возведение очистных сооружений;
2. высадка лесов, парков и других зеленых насаждений;
3. контроль и регулирование численности населения.

На самом деле таких способов и методов гораздо больше, но они не приведут к высоким результатам, если не бороться с причиной. Нужно не только заниматься очисткой, но и решить вопрос, как предотвратить загрязнение окружающей среды. Как утверждает русская народная мудрость, чисто не там, где метут, а там, где не сорят.

Предотвращение загрязнения окружающей среды является первоочередной задачей. Чтобы решить проблему и предупредить дальнейшее обезображивание планеты, необходимо, к примеру, применять финансовые рычаги. Решение проблем загрязнения окружающей среды будет эффективнее, если сделать выгодным бережное отношение к природе, предоставлять налоговые льготы предприятиям, строго соблюдающим нормы экологической безопасности. Применение солидных штрафы к предприятиям-нарушителям упростит решение проблемы загрязнения окружающей среды.

Использование более экологически чистых источников энергии – это также предотвращение загрязнения окружающей среды. Проще фильтровать сточные воды, чем потом очищать от примесей водоем.

Сделать планету чистой, обеспечить комфортные условия для существования человечества – это первоочередные задачи, и пути их решения известны.

Кто и чем загрязняет атмосферу

Росприроднадзор и Росгидромет оценивают содержание в атмосфере десятков веществ, в том числе парниковых газов — диоксида углерода и метана; тяжелых металлов — свинца, кадмия, ртути; диоксида азота, диоксида серы, формальдегида, сульфатов и взвешенных частиц. Последние — это смесь пыли, золы, сажи, дыма. Именно они обычно служат причиной смога в городах.

Два главных загрязнителя воздуха — промышленность и транспорт. В 2019 году в атмосферу попало 22,7 млн тонн вредных веществ. Это почти 155 кг на каждого жителя страны ежегодно, или около 13 кг в месяц.

На транспорт — железнодорожный и автомобильный — приходится почти четверть всех выбросов: 5,4 млн тонн. На первом месте по этому показателю идет Москва: 335 тысяч тонн. При этом транспорт в столице производит 82% всех вредных веществ, которые попадают в воздух. На втором месте в стране неожиданно находится Алтайский край: 303 тысячи тонн в 2019 году. Хотя по количеству автомобилей этот регион только на 20-м месте в стране. Что с местным транспортом не так — непонятно.

Меньше всего транспорт загрязняет воздух в регионах, где не развито железнодорожное сообщение и мало автомобилей. Чукотский и Ненецкий автономные округа, а также Еврейская автономная область — на последних местах и по объему выбросов, и по количеству машин в регионе.

Промышленность — крупнейший загрязнитель: в 2019 году российские заводы и фабрики выбросили в атмосферу 17,3 млн тонн вредных веществ. Сильнее всего на экологическую ситуацию влияет металлургия и электростанции, а также предприятия по добыче нефти и газа: на их долю приходится больше половины всего объема, если учитывать и загрязнение от транспорта.

Хуже всего ситуация с загрязнением воздуха промпредприятиями, по данным «Финэкспертизы», обстоит в Красноярском крае: 2,4 млн тонн, это 14% от общероссийского объема. Почти 2 млн тонн выбросов производят местные металлургические заводы. В регионе находятся никелевый, медный и алюминиевый заводы, а также горно-обогатительный комбинат, выпускающий цинковый и свинцовый концентрат.

На втором месте — Кемеровская область, где расположено несколько десятков предприятий по добыче угля. Кроме того, в Новокузнецке находится алюминиевый завод, обогатительная фабрика и несколько металлургических предприятий.

По одному из так называемых майских указов Росприроднадзор отдельно мониторит промышленные выбросы в атмосферу в двенадцати проблемных городах. Самый высокий уровень загрязнения — в Норильске, Красноярске и Новокузнецке. Еще в список попали Череповец, Липецк, Магнитогорск, Омск, Челябинск, Нижний Тагил, Красноярск, Братск, Чита и Медногорск Оренбургской области.

Масштабы загрязнения по основным типам промышленности

Чтобы установить экологическую опасность определенной промышленной сферы, оценивается доля этой отрасли в общем техногенном загрязнении атмосферы.

При классификации учитываются следующие факторы:

• разнообразие состава выбросов ЗВ;
• масса выброса по каждому компоненту выбрасываемой смеси;
• класс токсичности ЗВ;
• ПДК веществ в атмосферном воздухе;
• масштабность и мощность производственных процессов.

При расчетах учитываются коэффициенты токсичности ЗВ, так как при одинаковом количестве разные загрязнители дают разную нагрузку.

В результате отрасли промышленности по токсичности выбросов ЗВ можно сгруппировать так:

Сфера	Коэффициент токсичности	Оценка токсичности выбросов
Цветная металлургия	≥ 10,1	Особенно токсичные
Нефтехимическая, химическая, микробиологическая промышленность	5,1-10	Очень токсичные
Черная металлургия, деревообработка, целлюлозно-бумажная промышленность	1,6-5	Токсичные
Теплоэнергетика, машиностроение, металлообработка, легкая и пищевая промышленность	1-1,5	Менее токсичные, малотоксичные

Преобладающие загрязнители в выбросах основных сфер промышленности:

Металлургия, металлообработка, машиностроение	Взвешенные вещества, металлы, нефтепродукты, золы
Добыча нефти, нефтепереработка	Нефтепродукты, фенолы, сульфиды
Целлюлозно-бумажная, лесная промышленность	Органические вещества, азот, сульфаты
Химическая промышленность	Углеводороды, фенолы,
Горнодобывающая промышленность	Неорганические вещества
Пищевая, легкая, текстильная промышленность	ПАВ, органические красители

В 2021 году российские предприятия и транспорт выбросили в атмосферу 22,3 млн т ЗВ. На каждого жителя России в среднем за год приходится 152,6 кг вредных примесей в воздухе. Больше всего загрязнений в пересчете на одного жителя в Ямало-Ненецком и Ненецком АО — 1800 кг и 1300 т соответственно.

Менее всего в:

• Дагестане (19,8 кг);
• Кабардино-Балкарии (29,6 кг);
• Севастополе (29,7 кг).

По абсолютным показателям выбросов ЗВ лидируют индустриализированные регионы:

• промышленно развитый Красноярский край (около 12 % всех выбросов по РФ);
• угледобывающая Кемеровская область (7,5 %);
• нефтегазовый Ханты-Мансийский АО (5,8 %).

В десятку российских территорий с самыми низкими выбросами вошли:

• Тыва;
• Севастополь;
• Республика Алтай;
• Калмыкия;
• Чукотский АО;
• Еврейская АО;
• Адыгея;
• Карачаево-Черкессия;
• Кабардино-Балкария;
• Ингушетия.

На каждый из регионов приходится не более 0,1 % от общей массы выбросов по стране. Вклад Москвы в 2021 году составил 387,7 тыс. т (16 место среди регионов), вклад Санкт-Петербурга – немногим более 200 тыс. т (33 место). В мегаполисах основную часть загрязнений генерирует транспорт — в Москве 84 %, в северной столице – 64 %.

Актуальность проблемы загрязнения литосферы

Литосфера – это твёрдая оболочка нашей планеты, в состав которой полностью входит земная кора и верхняя часть мантии. Этот слой на данный момент является наиболее загрязнённым. Причины загрязнения заключаются прежде всего в технологическом развитии. Это явление влечёт ряд негативных последствий как для человечества, так и для планеты в целом.

Наиболее важная для человека, флоры и фауны часть литосферы – почва. Последняя представляет собой внешний слой оболочки. Это одна из важнейших составляющих биосферы. Почва играет важную роль в существовании человечества, поскольку является основным источником продовольствия. Порядка 97% всего продовольствия планеты генерируется почвой.

Загрязнение почвы и литосферы в целом чревато нарушением жизнедеятельности различных экологических систем, в том числе человека. Неправильное использование приводит к потере достаточно большого количества плодородных земель. К примеру, в 20 веке было потеряно порядка 2 миллиардов га плодородных грунтов, что составляет порядка 27% от всей площади сельскохозяйственных земель.

Кислотные дожди

Такое явление – следствие выброса в атмосферу вредных соединений в большом объеме. Кислоту в воздухе образуют оксиды хлористого водорода, серы, азота, взаимодействующие с парами воды. Осадки, содержащие ее, приводят к серьезным негативным последствиям. В частности, разрушению подвергаются кирпичные и бетонные сооружения, трубы, внешняя отделка фасадов, крыши. За несколько десятилетий кислотные дожди повредили множество культурно-исторических памятников. Такие осадки разрушают металл, стекло, резину. Автомобили, попавшие под кислотный дождь, как правило, становятся непригодными к эксплуатации. Существенно страдает почвенный покров. Повышается кислотность грунта, снижается плодородие. Кислотные дожди опустошают участки с зелеными насаждениями, принося огромные убытки сельскохозяйственному сектору. Отборный урожай погибает, деревья начинают гнить. Отравленная трава попадает в корм животным, вследствие чего у них развиваются тяжелые заболевания, нередко приводящие к смерти. Кислотные дожди вызывают гибель экосистем.

Как пандемия сказалась на загрязнении воздуха

2020 год стал рекордным за последние 16 лет по числу зафиксированных случаев высокого и экстремально высокого загрязнения воздуха в России. Это значит, что концентрация вредных веществ превышала норму в десять и более раз. Консалтинговая компания «Финэкспертиза» выпустила исследование, в котором отмечено, что количество таких происшествий в январе — сентябре 2020 года по сравнению с 2019 годом выросло в три раза: 171 случай против 61. Рост произошел в июле — после отмены основных карантинных ограничений.

Основными загрязняющими веществами выступали бензпирен — токсичный продукт горения и опасный канцероген, а также сероводород — отравляющий газ, образующийся на промышленных предприятиях и свалках. Еще фиксировали случаи загрязнения воздуха свинцом, формальдегидом, этилбензолом, хлоридом водорода, оксидом углерода и диоксидом азота.

Больше половины таких случаев — 112 — произошли в Самарской области. На втором месте — Бурятия: 22 факта. На третьем — Оренбургская область: 9.

Как отметили исследователи, такая ситуация, возможно, сложилась из-за того, что некоторые предприятия поступились нормами безопасности и перегрузили свои производства, чтобы наверстать упущенную прибыль. В условиях сокращения числа проверок для бизнеса это могло оказаться проще, чем раньше.

Как загрязнение воздуха влияет на здоровье людей

В последние годы вышло немало исследований здоровья жителей больших городов с промышленным загрязнением воздуха. По данным ВОЗ, «черное небо» — фактор риска развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а проживание в месте с неблагоприятной экологической обстановкой ухудшает течение многих хронических заболеваний, особенно у детей и пожилых людей.

Наиболее вредными для здоровья признаются так называемые твердые частицы диаметром до 2,5 микрометра: они способны проникать при дыхании глубоко в легкие и там оседать. Исследование в шести американских мегаполисах с высокой концентрацией таких частиц в воздухе продемонстрировало, что жители этих городов статистически чаще умирают от рака легкого и сердечно-сосудистых заболеваний. Британские и китайские ученые, в свою очередь, находили корреляции между степенью загрязненности воздуха и психологическими проблемами у детей и подростков.

Основными загрязнителями воздуха, опасными для человека, считаются оксид азота, диоксид серы, летучие органические соединения, диоксины и полициклические ароматические углеводороды. Как минимум 80% этих веществ попадают в воздух вследствие человеческой деятельности: во время работы заводов, электростанций, двигателей внутреннего сгорания — в том числе и автомобильных. При этом в 91% населенных пунктов на планете качество воздуха не соответствует стандартам безопасности. Это обстоятельство косвенно приводит к 4,2 млн смертей в год.

Что говорят российские ученые и статистика

Аналогичные исследования локально проводят и российские ученые. В 2018 году заведующий кафедрой общей гигиены СамГМУ и его ассистент исследовали связь между загрязнением воздуха формальдегидом и заболеваниями органов дыхания у жителей Самары. Результаты анализа подтвердили наличие такой связи, причем у детей она оказалась сильнее, чем у взрослых.

Похожую работу провели на кафедре общей экологии МГУ в 2015 году: смотрели на зависимость между плотностью выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и болезнями органов дыхания в Новгородской области. Авторы работы установили, что загрязнение воздуха стало причиной 56,5% заболеваний органов дыхания в регионе и 6% всех заболеваний у детей.

Мы также проанализировали связь между уровнем смертности в регионах России от разных причин и уровнем загрязнения атмосферы, однако корреляции не выявили. Дело в том, что на здоровье помимо экологии влияет много других факторов — начиная с качества местной медицины и заканчивая уровнем жизни населения.

Кроме того, часто самые «грязные» промышленные объекты находятся в небольших моногородах. Это, например, Медногорск в Оренбургской области и Череповец в Вологодской. В итоге, если смотреть на данные по региону, смертность не сильно превышает среднероссийские значения. А данных о причинах смертности по отдельным муниципалитетам статистики не раскрывают.

Тем не менее во многих регионах с высоким уровнем загрязнения чаще умирают от рака и заболеваний легких. Например, в Красноярском крае уровень смертности от болезней органов дыхания в 2019 году был выше общероссийского на 67%, от рака — на 16%. В Кемеровской области — на 58 и 20% соответственно. В Вологодской — на 34 и 14% соответственно.

Загрязняющие вещества

Угарный газ

Монооксид или окись углерода образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях низких температур и дефицита кислорода. Это чрезвычайно опасный продукт, бесцветный газ без вкуса и запаха.

Для человека является опасным ядом, поэтому эффективная вентиляция в гаражах и подземных паркингах имеет важное значение для жизни их пользователей

При его содержании:

• от 0,4 % ухудшается зрение;
• при 2-5 % нарушаются психомоторные функции;
• при 5-10 % отмечаются сбои в работе сердца и легких.

При более высоких концентрациях появляются:

• головная боль;
• спазмы;
• паралич легких;
• смерть.

Двуокись углерода (углекислый газ)

Продукт окисления углерода. Для человека углекислый газ безвреден, но не является таковым для природы. Это один из парниковых газов, отвечающих за приближение глобального потепления.

Диоксид серы (сернистый ангидрид)

Это продукт сгорания серосодержащего топлива, а также результат переработки сернистых руд. Вещество относится к классическим атмосферным загрязнителям, образующимся при горении, является одним из самых главных «ингредиентов» смога.

В атмосфере диоксид серы:

• образует серную кислоту, сульфиты и сульфаты;
• участвует в формировании кислотных дождей;
• является одним из «катализаторов» смога.

Действует в первую очередь на слизистую глаз.

Продолжительное воздействие диоксида серы приводит к:

• стесненному дыханию;
• воспалению или отеку легких;
• нарушениям сердечной деятельности и кровообращения;
• остановке дыхания.

Что касается окружающей среды, вещество способно повреждать растения и вызывать окисление почв.

Оксиды азота (оксид и диоксид азота)

Сопровождают все высокотемпературные процессы. Чем при большей температуре происходит горение, тем интенсивнее создаются соединения азота.

Источниками выделения окислов азота также являются предприятия-производители:

• азотных удобрений
• азотной кислоты;
• красителей.

В присутствии диоксида азота происходит фотохимическое окисление непредельных углеводородов и образование ядовитых кислородсодержащих соединений – компонентов смога.

Оксиды азота и продукты их реакции с углеводородами вызывают:

• воспаление глаз;
• спазмы грудной клетки;
• сильный кашель;
• приступы астмы.

Озон

Один из самых токсичных загрязнителей атмосферы. Образуется в атмосфере при взаимодействии углеводородов с кислородом воздуха. В высоких концентрациях он даже более ядовит, чем угарный газ. Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолетам.

Углеводороды

Соединения углерода и водорода содержатся в частицах несгоревшего бензина, реагентах химчистки, промышленных растворителях. Полициклические ароматические углеводороды – сильные канцерогены.

Свинец

Металл используется для производства:

• кислотных аккумуляторов;
• красок;
• типографских сплавов;
• боеприпасов.

Главный источник загрязнения воздуха производными свинца – выхлопные газы транспортных средств, работающих на этилированном бензине.

Концентрация свинца в крови возрастает пропорционально с увеличением его содержания в воздухе. Вещество приводит к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, и к неизбежному при этом нарушению обменных процессов.

Сероводород и сероуглерод

Вещества выделяются источниками предприятий по производству:

• искусственного волокна;
• сахара;
• коксохимических;
• нефтеперерабатывающих производств.

Фториды

Сюда относятся газообразный фтороводород или частицы фторида натрия, фторида кальция, которые поступают от предприятий по производству:

• алюминия;
• стекла;
• керамики;
• фосфорных удобрений.

Хлор

Соединения хлора поступают в воздух с выбросами от технологических процессов производства:

• пестицидов;
• органических красителей;
• гидролизного спирта;
• хлорной извести;
• соды;
• соляной кислоты.

Уровень токсичности зависит от вида и концентрации соединения.

К важным загрязнителям также относятся:

• производные тяжелых металлов;
• аммиак;
• альдегиды;
• полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).