Смог

Последствия смога

Частицы сажи или углеродный продукт сгорания, серный ангидрид (SO₂) и вторичный загрязнитель — серная кислота (H₂ЮЗ₄) -, также участвуют в образовании смога.

Озон в тропосфере реагирует с двойными связями C = C в тканях легких, растительных и животных тканях, вызывая серьезные повреждения. Кроме того, озон может повредить такие материалы, как автомобильные шины, вызывая растрескивание по тем же причинам.

Фотохимический смог является причиной серьезных респираторных заболеваний, приступов кашля, раздражения носа и горла, более короткого дыхания, боли в груди, ринита, раздражения глаз, дисфункции легких, снижения сопротивляемости респираторным инфекционным заболеваниям, преждевременного старения легочные ткани, тяжелый бронхит, сердечная недостаточность и смерть.

В таких городах, как Нью-Йорк, Лондон, Мехико, Атланта, Детройт, Солт-Лейк-Сити, Варшава, Прага, Штутгарт, Пекин, Шанхай, Сеул, Бангкок, Бомбей, Калькутта, Дели, Джакарта, Каир, Манила, Карачи, назывались мегаполисы, эпизоды критического пика фотохимического смога вызвали тревогу и стали причиной принятия специальных мер по ограничению циркуляции.

Некоторые исследователи сообщают, что загрязнение, вызванное диоксидом серы (SO₂) и сульфаты вызывают снижение устойчивости к заболеванию раком груди и толстой кишки у популяций, населяющих северные широты.

Предлагаемый механизм для объяснения этих фактов заключается в том, что смог, рассеивая падающий солнечный свет на тропосфере, вызывает уменьшение доступного ультрафиолетового излучения типа B (УФ-B), которое необходимо для биохимического синтеза витамина D. Витамин D действует как защитное средство против обоих типов рака.

Таким образом, мы видим, что избыток высокоэнергетического ультрафиолетового излучения очень вреден для здоровья, но также и недостаток УФ-B-излучения имеет вредные последствия.

Смог — это феномен, вызванный загрязнением воздуха. Он наблюдается в густонаселенных местностях при сильном превышении предельно допустимой концентрации вредных веществ, рассеиванию которых препятствуют определенные метеорологические условия. Видимость снижается, ухудшается качество жизни. Что такое смог, известно жителям многих больших городов.

Экологические последствия

Последствия смога бывают разнообразные, однако ясно одно: он негативно влияет на живые организмы. При лучших обстоятельствах у человека пострадает слизистая оболочка глаз и носоглотки, а при худших – произойдет образование опухоли или наступит летальный исход. Тяжесть последствий зависит от плотности смога, его длительности, а также от видов веществ, которые входят в состав токсичного тумана. Причем болезни, разрушающие организм, чаще проявляются через некоторый промежуток времени.

Категории людей, наиболее подверженных риску негативных последствий смога:

• дети и взрослые, проводящие большую часть дня на улице;
• люди с заболеваниями органов дыхательной системы;
• население с повышенной чувствительностью к вредным частицам.

Прогулки по городу приведут к увеличению риска развития хронических болезней дыхательных органов. У людей, которые страдают от респираторных заболеваний, будут усугубляться патологические процессы. Дети и взрослые с повышенной чувствительностью к частицам в загрязненном тумане могут столкнуться с более неблагоприятными последствиями.

Нависший смог над городом негативно влияет на здания и транспорт: он вызывает коррозию металла. Токсичный туман губительно действует на любой живой организм. К примеру, озон, входящий в состав ядовитой воздушной среды, способен повредить сельскохозяйственные культурные растения и леса.

Некоторые реакции, происходящие в тропосфере

Одной из отличительных черт атмосферы планеты Земля является ее окислительная способность из-за большого относительного количества двухатомного молекулярного кислорода (O ₂ ), который она содержит (примерно 21% от его состава).

В конечном итоге практически все газы, выбрасываемые в атмосферу, полностью окисляются в воздухе, и конечные продукты этого окисления осаждаются на поверхности Земли

Эти процессы окисления имеют жизненно важное значение для очистки и обеззараживания воздуха

Механизмы химических реакций, происходящих между загрязнителями воздуха, очень сложны. Ниже приводится их упрощенное изложение:

Правила поведения при смоге

При появлении ядовитого тумана рекомендуется реже выходить на улицу, не заниматься спортом и воздерживаться от другой физической активности под открытым небом. Астматикам и аллергикам лучше находиться в закрытых помещениях. Для поддержания здоровой атмосферы внутри используются воздухоочистители с многоступенчатой очисткой воздуха. При выборе прибора учитываются размеры помещения. Фильтры должны быть мощными, способными улавливать мельчайшие частицы.

Открытые окна нужно завесить смоченной водой тонкой тканью. Перед выходом на улицу следует надеть защитную маску или респиратор.

Фотохимический смог

Фотохимический смог — особый тип загрязнения атмосферы, впервые отмеченный в 1944 г. в г. Лос-Анджелесе. Фотохими-смог возникает под действием солнечного света.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные, в 40 — х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Воздействие фотохимических оксидантов на человека и растительность.

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах XX в. Лос-Анджелесе, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Фотохимический смог — это особый тип загрязнения атмосферы, впервые отмеченный в 1944 г. в г. Лос-Анжелесе, возникающий под действием солнечного света. Для него характерно появление голубоватой дымки и вследствие этого ухудшение видимости, наблюдается сильное раздражение слизистой оболочки дыхательных путей и глаз. Последствиями длительной смоговой ситуации является повышение заболеваемости и смертности среди населения, повреждение растительности, усиление коррозии металлов.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Фотохимический смог был впервые отмечен в Лос-Анджелесе во время второй мировой войны. Сначала полагали, что он сходен с загрязнением воздуха, наблюдаемым в других местах, но традиционные методы борьбы с дымом не привели ни к какому улучшению. В 1950 — х стало ясно, что это загрязнение другого рода, и эксперты были поставлены в тупик. Хааген-Смит, биохимик, изучавший увядание растительности в воздушном бассейне Лос-Анджелеса, пришел к выводу, что смог был вызван реакциями автомобильных выхлопов при солнечном свете.
 

Фотохимический смог — не единственная проблема, создаваемая транспортом.
 

Фотохимический смог — это комплексная смесь, состоящая из оксидантов, в основном озона, смешанного с другими окислителями, включая слезоточивый газ — пероксиацетилнитрат ( ПАН), и образующаяся при воздействии солнечного света из двух компонентов автомобильных выбросов — NO и углеводородов.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах в Лос-Анджелесе ( США), в настоящее время периодически появляются в различных странах. Неблагоприятное воздействие на население этого современного вида атмосферного загрязнения проявляется в Японии, Мексике, Аргентине, Канаде, Великобритании и некоторых других странах.
 

Фотохимический смог может возникать при более низких концентрациях загрязнителей, чем лондонский, и для него более характерна желто-зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман.
 

Наиболее сильные фотохимические смоги отмечаются с конца 40 — х годов на западном побережье США и прежде всего в районе Лос-Анжелеса, расположенного в котловине и имеющего огромный парк автомашин, большое количество нефтеперегонных заводов, а также характеризующегося частыми температурными инверсиями и штилями.
 

Компоненты фотохимического смога при одновременном действии УФ-света вызывают старение многих полимерных материалов.
 

Компоненты фотохимического смога и главный из его составляющих и, по-видимому, наиболее вредный — перонсиалкилнитрат, вызывают резь в глазах, раздражают легочную ткань, кроме того, способны усиливать коррозию сооружений и оборудования.
 

Изменение концентраций компонентов смога а.

Причины возникновения смога

Образование смога обусловлено развитием человечества, это является естественным для нашей цивилизации. Практически любая деятельность человека приводит к загрязнению воздуха и, как следствие, образованию смога в атмосфере.

• Промышленность и производство. Деятельность химических и промышленных предприятий наносит особенно большой ущерб.
• Транспорт. Выхлопные газы автотранспорта, загрязнение от авиатранспорта и ракетоносителей.
• Сжигание веществ. Сжигание нефтепродуктов, топлива, торфа, угля или древесины приводит к загрязнению атмосферы. Сильный ущерб наносит сжигание мусора.
• Природные явления. Вулканические извержения и природные пожары также являются причиной загрязнения атмосферного воздуха.

Следует отметить, что наиболее часто образуется смог в крупных городах и в местах с развитой промышленностью. А наиболее опасен он в безветренную тёплую погоду, поскольку естественная циркуляция воздуха замедлена. Кроме того, негативное влияние оказывает и географическая защищённость от ветра (к примеру, расположением в низине).

Образование фотохимического смога

Образование фотохимического смога — сложный процесс, включающий взаимодействие солнечного света с первичными загрязнителями, приводящий к образованию вторичных загрязнителей. Погода оказывает влияние на эту сложную серию химических реакций, происходящих в нижних слоях атмосферы. Процесс создания фотохимического смога можно резюмировать следующим образом:

1. Выбросы первичных загрязнителей

Оксиды азота и летучие органические соединения выбрасываются в атмосферу в результате различной антропогенной деятельности, такой как выхлопные газы транспортных средств, промышленные процессы и использование растворителей и топлива.

2. инициирование

Процесс начинается с выброса оксидов азота, в частности диоксида азота (NO2). Солнечный свет, особенно ультрафиолетовое излучение, помогает инициировать реакцию. УФ-излучение расщепляет диоксид азота (NO2) на оксид азота (NO) и атом кислорода (O). Эта реакция известна как фотодиссоциация.

3. Образование озона (O3)

Озон является компонентом фотохимического смога и способствует возникновению его характерного запаха и вредного воздействия. Атом кислорода (О), образующийся в результате фотодиссоциации диоксида азота (NO2), реагирует с молекулярным кислородом (О2) с образованием озона (О3). Эта реакция происходит в присутствии прямых солнечных лучей.

4. Реакции ЛОС

Летучие органические соединения в атмосфере, выделяющиеся из таких источников, как выхлопные газы транспортных средств, промышленные процессы и химические растворители, вступают в реакцию с оксидом азота (NO). Эти реакции, часто инициируемые солнечным светом, приводят к образованию вторичных загрязнителей, включая пероксиацетилнитраты (ПАН), формальдегид и акролеин. На следующей диаграмме показано, как взаимодействуют ЛОС и NO:

5. Разрушение озона

Хотя озон образуется в результате упомянутых выше реакций, он также постоянно разрушается в результате других реакций. Оксид азота (NO) может реагировать с озоном (O3) с регенерацией диоксида азота (NO2) и кислорода (O2). Эта реакция снижает общий уровень озона. Следующая диаграмма иллюстрирует, как это происходит:

Температура, интенсивность солнечного света и наличие первичных загрязнителей — факторы, влияющие на образование фотохимического смога. Метеорологические условия, включая температурные инверсии, застойные воздушные массы и высокую влажность, могут улавливать и накапливать загрязняющие вещества в определенных географических регионах, усугубляя их воздействие.

Конкретные последствия загрязнителей для здоровья

Твердые частицы

Твердые частицы: состоит из твердых и жидких частиц, которые различаются по размеру и составу, большинство частиц попадает в нос и горло, и не достигают легких. Однако, более мелкие твердые частицы могут достичь легких и называются «респирабельными». Эти мелкие частицы могут проникать глубоко и вызывать повреждения. Сердечно-дыхательная (сердечно-легочная) система больше всего повреждается от частиц, в результате чего возникают инфекции, астма, бронхит, эмфизема, черные легкие и многое другое.

Озон

Озон (О3): интенсивный раздражитель и опасная угроза здоровью. Озон может повредить глаза и нос, вместе с горлом и легкими. Он отвечает за респираторные проблемы, такие как кашель и хрипы, и может уменьшить функцию легких. Хотя раздраженные клетки заменяются через несколько дней после воздействия, замена не является совершенной, и постоянное воздействие может привести к старению легких и долгосрочным последствиям. Озон сильно реактивен, он имеет способность окислить и разрушить ткань легкого. Краткосрочное воздействие повышенных уровней озона (выше 0,75 промилле) были связаны с множеством респираторных раздражений, таких как кашель, свистящее дыхание, грудная боль, фарингит и одышка. Было доказано, что длительное воздействие молекул озона вызывает постоянное снижение функции легких, а также повышает риск развития астмы.

Окиси азота

Окиси азота (NOx): ответственны за косвенное влияние на здоровье. NOx раздражает легкие и понижает сопротивление к инфекции. Даже кратковременное воздействие может вызвать симптомы кашля и одышки. Косвенно он участвует в образовании озона и твердых частиц.

Диоксид серы

Диоксид серы (SOx): SO2 приводит к раздражению глаз, одышке и нарушению функционирования легких. Он может глубоко проникать в легкие, а в сочетании с водой превращается в серную кислоту, к которой организм чувствителен. Также является одним из основных факторов формирования вредных частиц. Диоксид серы является распространенным компонентом лондонского смога. Эпидемиологические исследования связали краткосрочное воздействие диоксида серы на дыхательные раздражения, включая кашель, хрипы и фарингит.

Окись углерода

Окись углерода (CO): CO является загрязнителем воздуха, который влияет на здоровье и в высоких концентрациях смертелен. Окись углерода связывается с гемоглобином в крови, уменьшая его способность переносить кислород и тем самым лишает жизненно важные ткани кислорода. Люди с ослабленной иммунной системой и проблемами со здоровьем, подвержены высоким уровнем окиси углерода.

Негативные последствия для людей

Для здоровья:

1. Газообразные отходы, копоть и пыль вредно влияют на состояние сердечно-легочной системы, раздражают слизистые носа и горла. Концентрация вредных веществ вызывает приступы бронхиальной астмы, которые трудно купировать.
2. Риск респираторных инфекций увеличивается из-за снижения иммунитета у людей, постоянно проживающих в зоне образования смогов.
3. Особо опасен смог любого происхождения для беременных женщин, маленьких детей и пожилых людей. Именно эти категории не могут быстро и самостоятельно справиться с отравлением организма.
4. В результате сжигания топлива образуются газы, под воздействием которых разлагается озон. Озон — это природный газ верхних слоев атмосферы, защищающий поверхность земли от ультрафиолетового излучения. При повреждении озонового слоя возрастает угроза возникновения рака кожи у людей, а также многократно увеличивается риск развития ранней катаракты глаз.

Для жизнедеятельности:

1. Влажный смог, оседающий на поверхностях в виде серной кислоты, разъедает городские здания. По мнению ученых, кислотные дожди принесли историческому памятнику Греции — Акрополю — больше вреда за столетие, чем предшествующие 2000 лет. Мрамор архитектурных ансамблей подвергается химическому воздействию кислот, крошится, разрушается.
2. Вредные химические соединения повреждают металлические конструкции мостов, части зданий и других сооружений. Коррозия металла приводит к разрушению построек и может стать причиной аварий и техногенных катастроф.
3. Ледяной смог снижает видимость до 50 м, что опасно авариями на транспорте — как наземном, так и воздушном.
4. Пепел в составе вулканического смога постепенно образует плотные шаровидные конгломераты, которые переносятся ветром на большие расстояния и оседают на деталях механизмов, зданиях, электросетях.

Что такое смог и как он образуется?

Смог – это избыточное накопление в воздухе при определенной погоде вредных химических соединений, выделяемых в результате промышленного производства, сгорания транспортного топлива, работы станций, производящих тепло. Следует отличать понятие от мглы – снижения прозрачности воздуха из-за пылевых, дымовых, снеговых частиц.

Английское слово «смог» образовано двумя частями: «smoke» – «дым» и «fog» – «туман». Термин в 1905 году ввел доктор Генри Антуан де Во, описывая плотный туман, нависший над Лондоном из-за выбросов предприятий по сжиганию угля. Термин быстро разнесся по устам, благодаря печатным изданиям, и стал популярным.

Причинами возникновения вредного городского тумана являются следующие факторы:

• выхлопы автомобильного транспорта;
• выбросы действующих предприятий, тепловых станций;
• природные и техногенные пожары;
• горение топлива;
• сигаретный дым;
• летучие вещества, выделяемые бытовыми и промышленными химикатами.

Механизм образования смога заключается во взаимодействии солнечного излучения, тепла, присутствующих в атмосфере вредных частиц. Должны установиться погодные условия, способствующие образованию химического тумана.

Явление наблюдается над населенным пунктом, насыщенным транспортом и промышленными предприятиями, при высокой температуре воздуха, солнечной погоде, отсутствии ветра. Когда нет активного переноса воздушных масс, взвесь вредных частиц застаивается. Застой случается и из-за температурной инверсии, когда теплая воздушная масса, насыщенная химическими веществами, держится у земной поверхности, не может сдвинуться, сдерживаемая наседающим сверху холодным воздухом.

Пекин

Вместо резюме

Причины появления фотохимического смога обусловлены фотохимическим окислением углеводородов и оксидов азота. Установлено, что в момент образования фотохимического смога происходит значительное увеличение количества озона и окислителя.

Факты ясно указывают на то, что фотохимическое образование озона или окислителя происходит из примесей за счет действия солнечного света. Характер фотохимических реакций, протекающих в атмосфере, зависит от ряда факторов:

• интенсивность света;
• реакционная способность углеводородов;
• соотношение углеводородов к оксиду азота;
• наличие поглотителей света;
• метрологические переменные.

Фотохимическое загрязнение воздуха проявляет свои эффекты, такие как раздражение глаз, повреждение растительности, снижение видимости, растрескивание резины и выцветание красителей. Как на нас влияет смог?

Стратегии смягчения

Меры, принимаемые на местном, региональном и международном уровнях для уменьшения образования и воздействия фотохимического смога, включают:

• Контроль выбросов: Внедрение строгих Промышленность и электростанции позволяют значительно сократить выбросы оксидов азота и летучих органических соединений в атмосферу. Внедрение устойчивых промышленных практик, продвижение более чистых видов топлива и использование передовых технологий контроля выбросов — все это может помочь в достижении этой цели.
• Альтернативный транспорт: Поощрение людей к использованию общественного транспорта, совместному использованию автомобилей, пешим прогулкам и езде на велосипеде может помочь сократить количество транспортных средств на дорогах и, как следствие, снизить выбросы. Инвестиции в производство электрических и гибридных автомобилей также могут помочь снизить загрязнение воздуха и фотохимический смог.
• Городское планирование: Проектирование городов с упором на эффективные транспортные системы, смешанные модели землепользования и зеленые насаждения может помочь уменьшить зависимость от частных транспортных средств и способствовать устойчивому развитию. Стратегии городского планирования, отдающие приоритет инфраструктуре, удобной для пешеходов, велосипедным дорожкам и эффективным сетям общественного транспорта, могут сократить выбросы и улучшить качество воздуха.
• Контроль над летучими органическими соединениями (ЛОС): Внедрение правил и передового опыта по минимизации выбросов ЛОС в результате промышленных процессов, таких как применение красок и растворителей с низким содержанием ЛОС, может значительно сократить количество исходных загрязнителей, вызывающих фотохимический смог.
• Возобновляемые источники энергии: Переход от источников энергии на основе ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная и ветровая энергия, может помочь сократить общие выбросы загрязняющих веществ, которые способствуют фотохимическому смогу. Целью является улучшение качества воздуха за счет увеличения доли чистой энергии, используемой в электроэнергетике.
• Общественная осведомленность и образование: Привлечение информирование общественности о причинах и последствиях фотохимического смога может побудить людей принять устойчивые методы и поддержать политику, направленную на смягчение загрязнения воздуха. Образовательные программы, ориентированные на школы, сообщества и отрасли, могут сыграть жизненно важную роль в содействии изменению поведения и экологически ответственной практике.
• Международное сотрудничество: Решение проблемы фотохимического смога требует международного сотрудничества и взаимодействия. Правительства, организации и отдельные лица должны работать вместе над разработкой и внедрением эффективной политики и стратегий по сокращению выбросов и улучшению качества воздуха в глобальном масштабе.

Опасность для младенцев

Главный токсиколог Киева Сергей Недашковский рассказал Фокусу, для кого смог опасен в первую очередь.

«Рекомендую пока не выходить на улицу или ограничить пребывание на воздухе людям, имеющим болезни дыхательной системы. У таких людей даже в незначительной ситуации какие-то раздражители могут стать причиной реактивного бронхиального спазма. Эта же рекомендация касается и маленьких детей, у которых еще не сформированы, как у взрослых, органы защиты от всех этих внешних раздражителей», – говорит врач, и тут же успокаивает, что опасность нынешнего смога преувеличена.

Главный токсиколог Киева Сергей Недашковский

«Першение в горле из-за гари в воздухе – это, конечно, неприятно, но угрозы для здоровья нет. Каждый год у нас торфяники горят, и листья жгут, но не было на моей памяти ни одного пациента с отравлением из-за этого. Есть случаи отравления угарным газом – от двух до десятка случаев в период отопительного сезона ежегодно. Но это прежде всего связано с неисправностью печного отопления там, где люди в частном секторе отапливают свои дома. Например, закрывают заслонки, чтобы тепло не уходило, ну и сами же этим всем дышат. Да, такое случается. А чтобы на открытом воздухе отравиться угарным газом – это нонсенс. Любой ветерок уже снижает риски. Если бы было даже минимальное превышение нормы СО – тут началась бы паника даже на уровне властей, ведь это очень серьезный газ и от него люди умирают», – говорит Сергей Недашковский.

Причины фотохимического смога

Другими путями образования озона в тропосфере являются сложные реакции с участием оксидов азота, углеводородов и кислорода.

Одним из химических соединений, образующихся в этих реакциях, является пероксиацетилнитрат (ПАН), который является мощным слезоточивым веществом, которое также вызывает затруднение дыхания.

Летучие органические соединения поступают не только из углеводородов, которые не сжигаются в двигателях внутреннего сгорания, но и из различных источников, таких как испарение растворителей и топлива, среди прочего.

Эти летучие органические соединения также подвергаются сложным фотохимическим реакциям, которые являются источником озона, азотной кислоты (HNO ₃ ) и частично окисленных органических соединений.

ЛОС + NO + O ₂ + Солнечный свет → Сложная смесь: HNO _3, O ₃ и различные органические соединения

Все эти органические соединения, продукты окисления (спирты и карбоновые кислоты) также являются летучими, и их пары могут конденсироваться в крошечные жидкие капли, которые распространяются в воздухе в виде аэрозолей, которые рассеивают солнечный свет, уменьшая видимость. Таким образом, в тропосфере создается своего рода вуаль или туман.

Причины появления смога

По словам Евгении Наумовой, смог традиционно появляется в результате использования углеродного топлива на транспорте, в промышленности, тепловой энергетике, а также из-за сжигания биомассы или любого углеродсодержащего материала. Кроме того, смог вызывают лесные, травяные и торфяные пожары. Рассказываем подробно об этих и других факторах.

Сжигание угля

Сжигание угля приводит к выбросам в атмосферу дыма, твердых частиц, тяжелых металлов и химических соединений — оксида серы, оксидов азота, углекислого газа. Оно чаще всего способствует формированию зимнего смога. Сжигание угля — главная причина загрязнения воздуха в Китае, из-за чего в холодное время года администрации городов часто вынуждены закрывать дороги, школы и аэропорты.

Транспортные выхлопы

Работа двигателей внутреннего сгорания ведет к выбросам углекислого газа, оксидов азота, летучих органических веществ и углеводородов. Вступая в атмосфере в химические реакции друг с другом и с солнцем, они создают летний смог.

Строительство

Крупные стройки способствуют выделению огромного количества пыли. Кроме того, использование техники ведет к образованию выхлопов. Это способствует появлению смога как зимой, так и летом.

Сжигание посевов

Многие фермеры в мире в конце лета поджигают свои поля. Это позволяет очистить землю от остатков прошлого урожая, удобрить ее пеплом и подготовить к новым засевам. Из-за этого формируется дым, который содержит черный углерод — твердые частицы PM2.5 из углерода. Они загрязняют воздух и могут вести к образованию смога.

Растения

Растения и деревья выделяют летучие органические соединения и углеводороды, которые в сочетании с солнечными лучами создают летний смог. Поэтому озеленение города парадоксальным образом может ухудшить состояние воздуха в жаркие сезоны.

Индустрия 4.0

Как алгоритмы помогают бороться с пожарами в России

Про смог

Наиболее известным случаем образования смога считается великий смог в Лондоне 1952 года. В результате безветренной погоды вся столица Великобритании оказалась затянута фотохимическим туманом, а из-за неподготовленности властей и населения на протяжении многих дней люди дышали опасным смогом. Как итог, около 10 тысяч людей погибли, ещё сотни тысяч получили неизлечимые заболевания дыхательных путей и лёгких.

В настоящее время столь опасных случаев уже не повторяется, поскольку об угрозе смога известно, медицина шагнула вперёд, а население в случае опасности использует защитные маски. Однако, смог всё равно продолжает забирать жизни людей и наносить непоправимый ущерб их здоровью.

Сильнейший смог постоянно наблюдается в Китае (Пекин, Гонконг, Шанхай, Гуанчжоу), его прозвали «вечным смогом». Опасный смог наблюдался в Москве в 2002 и в 2010 годах, когда столица России задыхалась от удушливого фотохимического тумана. Сильно загрязнен воздух в Нью-Йорке и Лос-Анджелес (США), смог там наблюдается очень часто. Впрочем, как и в большинстве крупных городов, такова нынешняя реальность.

Виды смога

Известны по крайней мере четыре разновидности смога: серный, фотохимический, вулканический и ледяной.

Влажный смог лондонского типа

Этот тип также называют серным. Он является результатом высокой концентрации оксидов серы в воздухе и обусловлен использованием серосодержащих видов топлива, в частности угля. Опасность этого типа усугубляется и высокой концентрацией взвешенных частиц в воздухе.

Одно из наиболее серьезных происшествий, связанных с данным типом, произошло в Лондоне в 1952 году. Уголь, активно использовавшийся горожанами в то время для отопления, содержал серу, из-за чего в воздухе повысилось содержание диоксида серы. Также увеличивали загрязнение выхлопные газы машин и деятельность угольных электростанций.

«Великий смог», нависший над городом, был настолько густым, что мешал движению машин. Перестали работать общественный транспорт и скорая помощь. Туман проникал и в помещения. В Лондоне отменили многие культурные мероприятия и кинопоказы: из-за плотной завесы не было видно сцену и экран. Образовавшийся городской смог унес жизни более 12 тысяч человек; более 100 тысяч заболели респираторными заболеваниями.

Фотохимический (сухой) смог лос-анджелесского типа

Фотохимический, или белый, смог

– это наиболее распространенный на сегодняшний день тип. Он образуется при взаимодействии нескольких веществ:

• Оксиды азота. Они образуются при сжигании топлива из-за деятельности ТЭС, ТЭЦ, металлургии и других областей промышленного производства. Также на появление оксидов азота влияют выхлопные газы. Минимальные последствия этих соединений – раздражение глаз и носоглотки и затрудненное дыхание.
• Озон. Озон является одним из основных факторов, влияющих на формирование фотохимического смога, и, хотя в верхних слоях атмосферы он является полезным химическим веществом, которое защищает нас от солнечной радиации, в нижних слоях это загрязнитель, который может быть вреден для здоровья людей.
• Взвешенные частицы PM2.5. Это мельчайшие частицы пыли, сажи, золы и других загрязнений, которые мы не можем увидеть невооруженным глазом. PM2.5 очень опасны для здоровья человека: они сокращают продолжительность жизни, их связывают с раком легких и заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем. К счастью, сейчас существуют HEPA фильтры, блокирующие поступление этих частиц в помещение.
• Летучие органические соединения. Это пары красок, растворителей, бензина и прочих токсичных веществ.

Фотохимический смог представляет собой аэрозоль, возникающий при воздействии солнечного света на оксиды азота, углеводороды и летучие органические соединения, которые можно обнаружить в выхлопных газах и выбросах заводов и электростанций. В результате смог имеет светло-коричневую окраску.

В противоположность лондонскому данный тип называют лос-Анджелесским – ведь в городе ангелов миллионы автомобилей выбрасывают более тысячи тонн оксидов азота за сутки.

Вулканический смог

Вулканический смог

– это разновидность, которая образуется в атмосфере в результате извержения вулкана. Вредные газы и частицы высвобождаются из жерла и вступают в реакцию с солнечным светом и кислородом. Некоторые химические вещества в вулканическом смоге могут наносить ущерб и людям, и животным, и растениям. Люди могут испытывать проблемы с дыханием, раздражение слизистой и боль в горле. Этот тип свойственен странам, на территории которых есть действующие вулканы, например для Гавайских островов.

Ледяной смог

Этот тип встречается в природе значительно реже остальных.

Погодные условия, способствующие образованию ледяного смога, следующие:

• очень низкая температура воздуха;
• отсутствие ветра;
• высокая влажность воздуха.

Когда при такой погоде в воздухе образуются небольшие кристаллики льда, к ним как бы прикрепляются все загрязнители. Сочетание кристаллов льда и частиц вредных веществ образует густой туман, который негативно воздействует на кровообращение и органы дыхания человека.

Меры борьбы со смогом

Для борьбы со смогом на международном и государственном уровне принимается ряд мер, направленных на снижение содержания в воздухе токсичных веществ, которые ветер разносит на далекие расстояния. К ним относятся:

Пару десятилетий назад о городском смоге практически никто не слышал, термин упоминался в научных кругах. Сегодня загрязнение атмосферы над населенными пунктами – серьезная мировая проблема. Смог – туман, образованный не каплями воды, а летучими вредными веществами. Если в городе появился химический туман, говорят о значительном ухудшении экологической обстановки.

Меры для минимизации возникновения смога

В масштабах городской экономики:

1. Систематический мониторинг выбросов химических веществ крупными предприятиями.
2. Модернизация оборудования, вложение средств в разработку фильтрационных систем.
3. Запрет на сжигание угля, особенно в промышленных масштабах. Перевод угольных электростанций на экологически безопасное топливо.
4. Сокращение количества автотранспорта на улицах городов при наличии неблагоприятных погодных условий (сухость, тепло, безветрие).
5. Предотвращение испарения нагретых частиц топлива (заправлять городской и личный транспорт в утренние или вечерние часы).

Антропогенные и природные факторы загрязнения воздуха в городах
Читать

Негативные последствия, к которым приводит загрязнение почвенного слоя Земли
Подробнее

Виды загрязнения окружающей среды, влияющие на здоровье человека
Смотреть

С помощью каких мер можно защитить почву от загрязнения?
Далее

Действия населения для защиты организма от воздействия смога:

1. Максимальная изоляция помещения от проникновения воздуха с улицы.
2. Установка кондиционеров, сплит-систем, увлажнителей воздуха.
3. Защита органов дыхания с помощью марлевых повязок или респираторов.
4. Временный вывоз детей, беременных женщин и ослабленных людей за зону действия смога.
5. Влажная уборка жилых и производственных помещений.
6. Промывание и орошение слизистых носа и горла при ощущениях сухости, першения и раздражения.
7. Контроль питанием: исключение острой, соленой, копченой пищи. Питьевой режим предполагает частое обильное питье.
8. Отказ от курения. Курение усиливает негативное воздействие вредных химических соединений в воздухе на легкие.
9. Отказ от газовых бытовых приборов в пользу электрических.
10. Ограничение или отказ от использования спреев, лаков, растворителей с высокой концентрацией летучих химических соединений.

https://youtube.com/watch?v=Xuk_QVCbY0o

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.