Rodzaje zanieczyszczeń powietrza

2024 Autor: Carl Kingsman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 19:26

Do najpilniejszych współczesnych problemów środowiskowych należy zanieczyszczenie powietrza. Powietrze jest oddechem życia, jednak istnieje wiele rodzajów zanieczyszczeń powietrza przyczyniających się do problemów, od problemów zdrowotnych człowieka po zmiany klimatyczne.

Rodzaje zanieczyszczeń powietrza najbardziej niebezpieczne dla ludzi

Departament Jakości Środowiska stanu Idaho stwierdza, że ustawa o czystym powietrzu z 1970 r. (CAA) określiła ozon, cząstki stałe, tlenek węgla, gazy azotowe, dwutlenek siarki i ołów jako sześć głównych substancji zanieczyszczających powietrze. Dwie formy zanieczyszczenia powietrza uznane przez American Lung Association za najbardziej szkodliwe dla człowieka to ozon lub smog oraz zanieczyszczenie cząstkami stałymi lub sadzą.

Ozon

Ozon jest uważany przez American Lung Association za najbardziej rozpowszechnioną substancję zanieczyszczającą powietrze. Ozon nie jest emitowany, lecz powstaje w wyniku reakcji chemicznej pomiędzy światłem słonecznym a gazami, takimi jak tlenki azotu, tlenek węgla i lotne związki organiczne (LZO), wyjaśnia amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA). Gazy te powstają w wyniku spalania paliw węglowych lub kopalnych. Nazywa się go ozonem gruntowym lub troposferycznym i jest „zły” w przeciwieństwie do „dobrego ozonu” występującego w stratosferze, który chroni Ziemię przed szkodliwymi ultrafioletowymi składnikami promieni słonecznych. Zanieczyszczenie ozonem jest zazwyczaj najwyższe w najbardziej słonecznych miesiącach w roku, od maja do października.

• Problemy zdrowotne:Ta substancja zanieczyszczająca może powodować krótkotrwałe problemy zdrowotne bezpośrednio po narażeniu, takie jak podrażnienie skóry i układu oddechowego, a długotrwałe narażenie może prowadzić do więcej według EPA poważne problemy zdrowotne, takie jak częstsze występowanie chorób płuc oraz „zaostrzenie zapalenia oskrzeli, rozedmy płuc i astmy”. Najbardziej zagrożone są dzieci, osoby starsze, chorzy na astmę i osoby pracujące na świeżym powietrzu.
• Wpływ na środowisko: Ozon w warstwie przyziemnej może uszkodzić ekosystemy i wzrost roślin w lasach, ostojach dzikiej przyrody. Może to być bardzo szkodliwe dla rosnących roślin. Sieć Mother Nature Network (MNN) podaje, że „w samych Stanach Zjednoczonych ozon jest każdego roku odpowiedzialny za zmniejszenie produkcji roślinnej o wartości szacunkowej 500 milionów dolarów”.

Zanieczyszczenie cząsteczkami

Z badania stanu powietrza za rok 2016 sporządzonego przez American Lung Association wynika, że zanieczyszczenie cząsteczkami również znajduje się na szczycie listy najniebezpieczniejszych substancji zanieczyszczających zdrowie ludzkie i jest szeroko rozpowszechnione w całym środowisku. Zanieczyszczenie powietrza składa się z cząstek stałych i płynnych, takich jak popiół, metale, sadza, spaliny z silników Diesla i chemikalia. Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) wyjaśnia, że cząstki stałe (PM) powstają z dwóch różnych źródeł – pierwotnego i wtórnego.

• 

  „Źródła pierwotne same w sobie powodują zanieczyszczenie cząsteczkami” – pisze CDC, a następnie dodaje: „Źródłami pierwotnymi są na przykład piece na drewno i pożary lasów”.

• Źródła wtórne „wydzielają gazy, które mogą tworzyć cząstki” i pochodzą z elektrowni i pożarów węgla.
• Fabryki, samochody osobowe i ciężarowe oraz place budowy działają zarówno jako źródła pierwotne, jak i wtórne.

Arkusz informacyjny Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) wymienia główne substancje powodujące zanieczyszczenia, takie jak siarczany, azotany, amoniak, chlorek sodu, sadza, pył mineralny i woda. Zanieczyszczenie cząstkami może być niebezpieczne nawet w niskich stężeniach, prowadząc do zwiększonej śmiertelności i zachorowalności, i jest substancją zanieczyszczającą, która wpływa na ludzi bardziej niż jakiekolwiek inne zanieczyszczenia.

Według WHO wielkość utworzonych cząstek jest różna i ma różne skutki.

• Grubsze cząstki mają średnicę 10 mikronów lub mniejszą (≤ PM₁₀) i są bardziej szkodliwe dla zdrowia, gdy przedostają się do płuc i krwi i tam osadzają powodując problemy z oddychaniem, choroby układu krążenia i raka płuc. ≤PM_{10jest produkowany przez gospodarstwa rolne, budowy, kopalnie i raporty drogowe CDC.}
• Departament Zdrowia stanu Nowy Jork podaje, że drobniejsze cząsteczki mają średnicę 2,5 mikrona lub mniej (≤ PM_2.5). Dostają się one do dróg oddechowych i docierają do płuc i powodują krótkotrwałe problemy, takie jak podrażnienie oczu, nosa, gardła i płuc oraz duszność, a także pogorszenie istniejącej astmy i chorób serca. Przy bezwietrznej pogodzie ekstremalne zanieczyszczenie skutkuje mgłą i zmniejszoną widocznością. ≤ PM_{2,5 jest produkowane przez „elektrownie, obiekty przemysłowe oraz samochody osobowe i ciężarowe” – podaje CDC.}

Inne powszechnie występujące substancje zanieczyszczające powietrze

Ważne substancje zanieczyszczające powietrze, które również stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzi, to tlenek węgla, tlenki azotu, dwutlenek siarki, ołów, dioksyny i benzen.

• 

  Tlenek węglapowstaje w wyniku niepełnego spalania paliw kopalnych w pojazdach, domowych urządzeniach grzewczych i zakładach przemysłowych, a także wielu innych źródłach. Jest to gaz bezbarwny i bezwonny, jest trujący dla ludzi i zwierząt w przypadku wdychania, stwierdza CDC. Może powodować zatrucie, którego objawami „są ból głowy, zawroty głowy, osłabienie, rozstrój żołądka, wymioty, ból w klatce piersiowej i dezorientacja” i prowadzić do śmierci w przypadku wdychania przez śpiące lub pijane osoby. W przeglądzie ustawy Clean Act Agencji Ochrony Środowiska stwierdzono, że całe Stany Zjednoczone spełniają normy dotyczące tlenku węgla.

• Dwutlenek siarki powstaje w wyniku spalania paliw zawierających siarkę, takich jak ropa naftowa i węgiel, i może powodować problemy zdrowotne, zwłaszcza u osób z istniejącymi chorobami serca lub płuc. W arkuszu informacyjnym WHO stwierdza się, że gdy zmiesza się z wodą, wytwarza kwas siarkowy obecny podczas kwaśnych deszczy, które niszczą ogromne obszary lasów. Encyclopedia.com twierdzi, że wpływa to na wzrost drzew i czyni je podatnymi na „urazy zimowe, plagi owadów i susze” oraz ogranicza przeżywalność organizmów wodnych.
• Tlenki azotu to gazy, które przyczyniają się do powstawania smogu, a także powodują kwaśne deszcze i związane z nimi skutki. Zanieczyszczenie to powstaje w wyniku „procesów spalania” w pojazdach lądowych i statkach, związanych z zasilaniem, ciepłem i pracującymi silnikami. procesy spalania. Z przeglądu ustawy EPA Clean Act wynika, że gazy te powodują również problemy z oddychaniem i wiążą się ze zwiększoną liczbą wizyt w szpitalu w nagłych przypadkach. Produkcja podtlenku azotu może się podwoić do 2050 r., twierdzi Carbon Brief.
• Ołów jest emitowany do powietrza przez pojazdy, obiekty przemysłowe oraz spalarnie śmieci. Według Teksańskiej Komisji ds. Jakości Środowiska innymi źródłami ołowiu są produkcja i recykling akumulatorów kwasowo-ołowiowych, obróbka metali, żelaza i stali, miedzi, szkła, cementu oraz kotły przemysłowe i instytucjonalne. Ludzie mogą bezpośrednio wdychać ołów lub być pod jego wpływem, gdy opadnie na glebę. Jest neurotoksyną, gdy występuje w organizmie w dużych stężeniach i powoduje problemy immunologiczne, problemy z reprodukcją, choroby nerek i problemy sercowo-naczyniowe. Według WebMD, niemowlęta i małe dzieci są szczególnie podatne na problemy związane z narażeniem na ołów.
• Dioksyny występują w tworzywach sztucznych i uwalniają się podczas ich produkcji oraz podczas spalania odpadów z tworzyw sztucznych – zwraca uwagę Narodowy Instytut Zdrowia Środowiskowego. Od 1987 r. dzięki surowym przepisom emisje tej spółki zmniejszono o 90%. WHO twierdzi, że powoduje zmiany skórne i wpływa na wątrobę, a także układ odpornościowy, nerwowy, hormonalny i rozrodczy.
• Benzen zanieczyszczenie powstaje podczas niektórych procesów przemysłowych i stosowania produktów zawierających ropę naftową, takich jak tworzywa sztuczne. Innym źródłem jest narażenie na dym tytoniowy. Według WHO może powodować raka i anemię (str. 1).

Gazy cieplarniane powodują zmiany klimatyczne

Być może najbardziej nagłośnioną obecnie formą zanieczyszczenia jest mieszanina gazów odpowiedzialna za powstawanie efektu cieplarnianego, prowadzącego do globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych.

Emisje antropogeniczne

Pewien procent gazów cieplarnianych jest wytwarzany przez źródła naturalne i gromadzi się w atmosferze, tworząc warstwę materiałów odblaskowych i pochłaniających, która zapobiega ucieczce części ciepła emitowanego przez słońce do atmosfery ziemskiej. Dzięki temu temperatura jest wystarczająco wysoka, aby mogło rozwijać się życie roślinne i zwierzęce, wyjaśnia Livescience. Jednakże po dodaniu wytworzonych przez człowieka gazów cieplarnianych zbyt dużo ciepła jest odbijane z powrotem do atmosfery, powodując globalne ocieplenie.

Począwszy od rewolucji przemysłowej, człowiek dodał do tej produkcji gazów cieplarnianych, głównie poprzez spalanie paliw kopalnych. Do najczęstszych z nich zalicza się dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu i chlorofluorowęglowodory (CFC), zauważa NASA, a obecne zmiany klimatyczne wynikają głównie z działalności człowieka. Głównymi przyczynami są spalanie paliw kopalnych w pojazdach, wykorzystanie w rolnictwie i produkcja energii. Wycinka lasów, stosowanie podtlenku azotu w nawozach oraz gazów stosowanych w chłodnictwie i przemyśle pogłębiają ten problem, zauważa National Geographic.

Skutki zmian klimatycznych

Szacunki dokonane przez IPCC, czyli Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, pokazują, że „Około połowa antropogenicznych emisji CO2 w latach 1750–2011 miała miejsce w ciągu ostatnich 40 lat” (str. 4). W samym stuleciu temperatura może wzrosnąć od 0,3°C do 4,8°C, w zależności od wysiłków podjętych lub nie w celu kontrolowania tego zjawiska (str. 7). NASA wymienia obecne skutki i te, które będą kontynuowane:

• Topnienie lodu polarnego, podnoszenie się poziomu oceanów i powodzie przybrzeżne i inne nisko położone obszary lądowe.
• Wzrost liczby ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak aktywność burz, zwiększona siła i dotkliwość huraganów, cyklonów i burz tropikalnych.
• Poważnie zmienione ekosystemy i rolnictwo oraz wymieranie gatunków roślin i zwierząt.

Pyłki i pleśń

Rada Obrony Zasobów Naturalnych (NRDC) wymienia niektóre zanieczyszczenia biologiczne i wytwarzane w przyrodzie, takie jak pyłki i pleśń.

• 

  Pyłkiz drzew, chwastów i trawy mogą powodować alergie i katar sienny i stanowią problem zdrowotny, nawet jeśli nie są śmiertelne. Według Departamentu Zdrowia stanu Vermont oczekuje się, że zanieczyszczenie pyłkiem będzie wzrastać wraz z globalnym ociepleniem w miarę wydłużania się sezonów wegetacyjnych.

• Pleśń to problem wpływający na jakość powietrza w pomieszczeniach. Niektóre pleśnie wytwarzają toksyny wywołujące alergie i astmę. Pleśnie występują w budynkach wilgotnych lub o dużej wilgotności.

Niektóre zasoby władz lokalnych, np. Agencja ds. Jakości Powietrza Południowo-Zachodniego Ohio w hrabstwie Hamilton, dostarczają informacji na temat dziennego poziomu pyłków i pleśni w przypadku wielu gatunków drzew i roślin.

Normy jakości powietrza

Normy jakości powietrza w USA są określone przez EPA w tabeli krajowych norm jakości powietrza atmosferycznego (NAAQS). Ponadto mieszkańcy mogą sprawdzić poziom zanieczyszczeń w swojej okolicy na prowadzonym przez rząd portalu AirNow. Z badania State of the Air 2016 wynika, że jakość powietrza poprawiła się na przestrzeni dziesięcioleci, przy czym od 1970 r. poziom zanieczyszczeń spadł o 69%, mimo że charakteryzował się rozwojem gałęzi przemysłu, zużyciem energii i przebiegiem. Poziom zanieczyszczenia w latach 2012–2014 nadal spadał. Jednakże w 25 najbardziej zanieczyszczonych miastach odnotowano więcej dni niezdrowych niż wcześniej (str. 4 i 5), więc zanieczyszczenie powietrza nadal stanowi problem.

Nowa troska i nowa nadzieja

Chociaż wiele rodzajów zanieczyszczeń powietrza, które obecnie zanieczyszczają powietrze, z pewnością budzi niepokój, rośnie świadomość na temat niebezpieczeństwa, jakie stanowią one dla ludzi i planety. Nowe regulacje wprowadzone na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat, takie jak Ustawa o czystym powietrzu i inne, znacząco ograniczyły ilość zanieczyszczeń wpompowywanych każdego dnia do powietrza. Choć jest jeszcze wiele do zrobienia, ekologom udało się wysunąć na pierwszy plan globalne ocieplenie i inne zagrożenia dla środowiska, uzyskując wsparcie opinii publicznej i osób z powiązaniami politycznymi, propagując swoją sprawę w salach rządowych Stanów Zjednoczonych, a także na arenie międzynarodowej fora.