Загрязнение атмосферы — это одна из форм загрязнения отходами хозяйственной деятельности человека, приводящего к физическому, биологическому или химическому изменению атмосферного воздуха, который становится малопригодным для обеспечения жизнедеятельности людей, животных и растений.
Вредное воздействие на здоровье человека и экосистему
антропогенного загрязнения атмосферного воздуха
Загрязнение атмосферы — это одна из форм загрязнения отходами хозяйственной деятельности человека, приводящего к физическому, биологическому или химическому изменению атмосферного воздуха, который становится малопригодным для обеспечения жизнедеятельности людей, животных и растений. Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания экологов всего мира. Такие крупнейшие экологические проблемы современности, как «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, ученые связывают с антропогенным загрязнением атмосферы Земли.
Одна из сложнейших защитных функций воздуха — теплоизоляция нашей планеты от космоса и ее предохранение от жестких космических излучений. В атмосфере Земли проходят глобальные метеорологические процессы, которые формируют климат и погоду. У экспертного сообщества вызывает беспокойство ситуация, когда в связи с возросшей антропогенной нагрузкой оказались значительно подорванными возможности природных систем к самоочищению и регенерации. В современных условиях наблюдается ухудшение защитных, терморегулирующих и жизнеобеспечивающих экологических функций атмосферного воздуха.
Со второй половины XX века наблюдается глобальное потепление климата («парниковый эффект»), которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры. Ученые связывают появление «парникового эффекта» с антропогенным загрязнением атмосферы «парниковыми» газами. Например, диоксид углерода, метан, фреоны, оксиды азота и другие газообразные вещества задерживая тепло, полученное от Солнца, препятствуют естественному длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли.
Фото: Shutterstock.com.
Важнейший фактор антропогенного воздействия на глобальный климат — деградация атмосферы, которая проявляется в изменении состава и состояния экосистем из-за нарушения экологического равновесия. Под воздействием человека нарушилось нормальное функционирование естественных сообществ организмов, что, в свою очередь, привело к изъятию из биогенного круговорота веществ значительной биомассы, ранее участвовавшей в стабилизации климатических условий.
Нарушение озонового слоя снижает способность атмосферы защищать живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Люди могут получать солнечные ожоги, растет риск развития онкологических заболеваний кожи и глазных болезней, снижения иммунитета и т.д. Под воздействием сильного ультрафиолетового излучения растения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу.
Один из основных источников загрязнения атмосферного воздуха — продукты сжигания твердого топлива, древесины и других видов биомассы, используемых для отопления и освещения домов. Также воздух загрязняют горнодобывающие, металлургические промышленные предприятия и химические производства, электростанции, дизельные генераторы, функционирование которых связано со сжиганием топлива. Почти четверть выбросов оксида углерода, связанных с потреблением энергии, приходится на транспортный сектор. До половины всех летальных исходов связывается с воздействием на организм выхлопов транспортных средств.
Загрязнение атмосферного воздуха наносит огромный вред природе. Проявляется воздействие вредных выбросов на растительность и почвенный покров. В воздухе присутствуют различные соединения, обладающие различной токсичностью и канцерогенностью. К ключевым выбросам в атмосферный воздух относят бензапирен, оксиды азота, взвешенные вещества, диоксиды серы и углерода. Соединение с атмосферной влагой диоксида серы и оксидов азота приводит к образованию серной и азотной кислот, которые выпадают в виде осадков на поверхность Земли.
«Кислотные дожди» негативно воздействуют на экосистемы, которые фактически являются уязвимыми при меньшем уровне загрязнения воздуха, чем тот, который опасен для человека. В результате происходит выщелачивание из почвы не только необходимых растениям питательных веществ, но и выделение в почву, а также дальнейшее усвоение растениями и другими почвенными организмами вредных и токсичных металлов, например, алюминия, кадмия и свинца, а также их токсичных соединений.
Излишнее осаждение аммиака и окисей азота изменяет характер растительного покрова. Может произойти цепная реакцию, в результате которой рискуют исчезнуть многие виды насекомых и птиц. Азотные соединения могут нарушить установившееся равновесие видов растений, например, дополнительно «простимулировать» бесконтрольное размножение одноклеточных водорослей в водоемах.
Загрязнение атмосферного воздуха является одной из основных причин смертности и заболеваемости во всем мире. Последствия для здоровья варьируются от роста числа госпитализаций и помещения в отделения неотложной помощи до повышенного риска преждевременной смерти. С загрязнением атмосферы связано около четырех миллионов случаев преждевременной смерти в разных странах от болезней сердца, инсультов, хронической обструктивной болезни легких, рака легких и острых респираторных инфекций у детей.
Твердые взвешенные частицы являются одной из важнейших причин возникновения хронических заболеваний органов дыхания. Источниками пыли, например, являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Их работники — первые, кто страдает от вредного воздействия взвешенных твердых частиц. Аэрозоли преимущественного фиброгенного действия (АПФД) являются важным вредным производственным фактором, который приводит к развитию таких профессиональных заболеваний органов дыхания как, например, хронический пылевой бронхит и различные пневмокониозы (силикоз, селикатоз, бериллиоз и т.д.).
Физико-химические свойства во многом определяют характер воздействия пыли на здоровье человека. Учеными установлена взаимосвязь вдыхаемых с воздухом твердых частиц с развитием проявлений ишемической болезни сердца. Твердые частицы могут попадать в кровоток и оказывать негативное воздействие на сердце, сосуды головного мозга и дыхательную систему». Воздействие твердых взвешенных частиц классифицировано ВОЗ как одна из причин рака легких. Концентрация твердых частиц также является важным показателем для оценки воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека.
В условиях, когда ПДК и предельно-допустимые уровни (ПДУ) вредных выбросов не превышают установленные гигиенические нормативы, их воздействие является минимальным, и ощутимого вреда для здоровья людей нет.
Фото: Shutterstock.com.
Одним из самых агрессивных загрязнителей атмосферного воздуха, обладающим канцерогенным действием, является бензапирен. Токсическое действие вещества проявляется в его внедрении в комплекс ДНК клетки, которое приводит к возникновению мутагенных, эмбриотоксических и гепатотоксических реакций. По степени воздействия на организм соединение относится к I (высшему) классу опасности. Основные источники бензапирена — окружающий воздух, табачный дым, продукты горения древесины, угля и биоорганики, выхлопы автотранспорта, продукты окисления асфальта и каменноугольных смол.
У детей и взрослых краткосрочное и долгосрочное воздействие вредных воздушных примесей может привести к снижению дыхательной функции, респираторным инфекциям и осложнениям астмы, а также к возникновению нежелательных тератогенных эффектов у будущих матерей.
Негативное воздействие на здоровье оказывают оксиды азота (оксид азота и диоксид азота). Высокие концентрации оксида азота, как правило, наблюдаются вблизи автодорог и тепловых электростанций. Токсическое действие диоксида азота проявляется в повышении чувствительности дыхательных путей к всевозможным патогенам. Пострадавшие чаще подвержены бронхиту, воспалению легких и другим заболеваниям верхних дыхательных путей. Диоксид азота оказывает токсическое действие на альвеолы и вызывает опасный для жизни отек легких.
Объемы выбросов в атмосферу регламентируются нормами природоохранного законодательства. Действуют санитарно-эпидемиологические нормы, которые включают требования к предельно допустимым концентрациям в воздухе вредных веществ. Часто контроль и учет выбросов сводится к тому, чтобы соблюсти указанные нормативы. Важный фактор — распространение выбросов не только на территорию предприятия и прилегающие территории, но и на многие километры вокруг.
В соответствии с требованиями природоохранного законодательства по отношению к предприятиям, которые являются потенциальными источниками загрязнения атмосферного воздуха, введены процедуры производственного и экологического контроля. На предприятии должно быть назначено лицо, ответственное за охрану атмосферного воздуха. Необходимо разработать и внедрить программы контроля выбросов, планы мероприятий при объявлении неблагоприятных метеорологических условий, когда активное рассеивание вредных веществ затруднено, и они скапливаются на определенной территории.
В перечень мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, входят такие мероприятия, как:
— ведение учета в области охраны атмосферного воздуха;
— контроль за соблюдением технологического режима работы оборудования;
— установка очистных сооружений;
— модернизация оборудования;
— применение наилучших доступных технологий, способствующих соблюдению требований природоохранного законодательства;
— выявление и периодическое уточнение источников выброса вредных веществ, превышающих действующие гигиенические нормы;
— установление времени наибольших выбросов.
