Антропогенные воздействия на атмосферу

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания экологов всего мира. Крупнейшие глобальные экологические проблемы современности – «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Без пищи человек может находиться пять недель, без воды - пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определенную чистоту, и любые отклонения от нормы опасны для здоровья человека.

Под загрязнением атмосферного воздухаследует понимать любые изменения его состава и свойств, которые оказывают негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений. Загрязнение атмосферного воздуха может быть естественным и искусственным. Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами, такими, как: вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, задымление от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение вызвано выбросами различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека, по своим масштабам оно значительно превосходит естественное загрязнение.

В зависимости от масштабов распространения загрязнение атмосферы может быть местным, региональным и глобальным. Главным загрязнителями (поллютантами) атмосферного воздуха являются диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы (свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочее). Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ, среди которых – формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероводород, свинец, ртуть, кадмий, углеводороды.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. Источником этого загрязнения являются продукты испытания ядерного оружия, выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и при авариях.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников, например, «острова тепла» в городах.

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные, предприятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия производства стройматериалов.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека по-разному – от прямой и немедленной угрозы до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с водяными парами, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань. Четкая связь прослеживается между концентрацией диоксида серы в атмосфере крупных городов и возникновением детской легочной патологии. Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2), вызывает тяжелое заболевание легких – силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях – разъедают слизистые оболочки. Особо опасные ситуации возникают, когда в воздухе содержится смесь различных токсических соединений, даже в малых концентрациях; при этом происходит усиление токсичности всей газообразной смеси.

Среди твердых частиц наиболее опасны частицы, размером менее 5 мкм, которые способны задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки. Примеси в атмосферном воздухе свинца, фосфора, кадмия, мышьяка, кобальта угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают иммунитет. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами.

Вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, могут оказывать на организм человека различные негативные влияния, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека

Вредные вещества

Последствия воздействия на организм человека

Оксид углерода

препятствует абсорбированию кровью кислорода, ослабляет рефлексы, вызывает сонливость, может быть причиной потери сознания и смерти

Свинец

влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы, откладывается в костной ткани, поэтому опасен в течение длительного времени

Оксиды азота

снижают противовирусный иммунитет, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию

Озон

раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких, снижает сопротивляемость простудным заболеваниям, способствует обострению заболеваний сердца, может вызывать бронхит и астматические явления

Тяжелые металлы

обладают онкогенностью, нарушают функцию половой системы и вызывают дефекты у новорожденных

Тяжелые последствия для организма человека вызывает смог, ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Различают два типа смога: зимний (лондонский) смог и летний (лос-анжелесский) смог. Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при отсутствии ветра и температурной инверсии. Температурная инверсия представляет собой повышение температуры воздуха в определенном слое атмосферы (обычно 300-400 м от поверхности Земли) вместо обычного понижения. При этом нарушается циркуляция воздуха, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Нередко возникают туманы. Концентрация оксидов серы и углерода, взвешенной пыли достигает опасных для здоровья человека уровней, приводит к расстройству пищеварения, дыхания, а нередко – и к смерти. Так, в 1952 году в Лондоне от смога погибло более 4 тыс. человек, а около 10 тыс. человек тяжело заболели.

Лос-анжелесский тип смога, или фотохимический смог, возникает летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. При безветрии в этих условиях происходят реакции образования новых высокотоксичных загрязнителей – фотоокисидантов (озона, органических перекисей, нитритов и др.), которые воздействуют на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. В 1971 году в Токио фотохимический смог вызвал отравление у 28 тыс. человек. В Афинах в дни смога смертность в шесть раз выше, чем в дни с относительно чистой атмосферой.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ наносят вред животным, пагубно влияют на состояние растений, что приводит к разрушению природных экосистем на всей планете.

Будет полезно почитать по теме: