Смог в воздухе

Смог в воздухе

СМОГ – аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли. Английское слово «smog» – производное от «smoke» – дым и «fog» – туман. Именно жители английской столицы первыми столкнулись с проблемами, связанными с загрязнением городского воздуха.

В Лондоне уголь жгли с 13 в. Горожане испытывали беспокойство из-за ощутимого запаха – считали, что он может вызывать различные заболевания.

При полном сгорании ископаемого топлива (угля или углеводородов) образуются достаточно безобидные продукты – диоксид углерода и вода, однако в условиях недостатка кислорода образуется ядовитый монооксид углерода. Если кислорода еще меньше, среди продуктов сгорания появляется углерод (в виде сажи). При низких температурах и малом количестве кислорода разрушение углеводородов может сопровождаться их изомеризацией и поликонденсацией, приводящими к образованию полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензопирена, обладающего канцерогенными свойствами.

Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси, в первую очередь, соединения серы. Ее содержание в некоторых углях может достигать 6%. При сжигании такого топлива образуется диоксид серы. Растворяясь в капельках воды, которые конденсируются вокруг частиц дыма, диоксид серы существенно снижает ее рН. «Кислотный туман» опасен для здоровья; он оказывает вредное воздействие на растения и животных, вызывает разрушение металлов и строительных материалов.

Сажа и диоксид серы, образующиеся непосредственно при сжигании топлива, являются первичными загрязнителями воздуха. В условиях сырости и тумана, характерных для зимнего Лондона, они стали причинами длительных смогов, приводящих к росту легочных заболеваний. Со временем смог стал обычным явлением и в других крупных городах и промышленных центрах.

Распределение загрязнений в воздухе в большой степени зависит от погодных и климатических явлений. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания, а воздушные потоки, направленные от земли, выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Однако могут возникнуть условия, при которых атмосферные слои становятся очень стабильными. Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Необычное состояние атмосферы, при котором температура воздуха в тропосфере не убывает с высотой, называют инверсией. Это приводит к тому, что более холодный воздух располагается ниже более теплого, и не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Под «крышей» из теплого воздуха загрязнения накапливаются в таких больших количествах, что становятся опасными для здоровья.

Самым первым из официально зарегистрированных случаев загрязнения атмосферы, имевшим серьезные последствия, стал смог в г. Донора (США) в 1948. В течение 36 часов было зарегистрировано два десятка смертей, сотни жителей чувствовали себя очень плохо. Спустя четыре года в декабре 1952 еще более трагический случай произошел в Лондоне. Из-за загрязнений, скопившихся в воздухе, за пять дней погибли более 4000 человек. Хотя в последующие годы сильный смог в Лондоне и других городах наблюдался неоднократно, таких катастрофических последствий, к счастью, больше не было.

Переход от угля к углеводородным топливам уменьшил опасность загрязнения воздуха частицами сажи. Однако появились новые виды загрязнения, как первичного, так и вторичного, возникающего в результате реакций первичных загрязнителей с несгоревшим топливом и кислородом воздуха. Химические реакции, приводящие к образованию вторичных загрязнителей, наиболее эффективно протекают при солнечном свете, поэтому возникающее загрязнение воздуха получило название фотохимического смога. Он был впервые отмечен в Лос-Анджелесе (США) в годы Второй мировой войны. Появление фотохимического смога связывают с бурным развитием автомобильного транспорта.

В условиях высокой температуры, при которой происходит сжигание топлива в двигателе автомобиля, начинается взаимодействие между кислородом и азотом, входящими в состав атмосферного воздуха. Образующийся при диссоциации молекул кислорода атомарный кислород способен расщепить молекулу сравнительно инертного азота, инициируя цепную реакцию:

В результате в выхлопных газах появляется монооксид азота, который, попав в атмосферу, окисляется кислородом воздуха, превращаясь в диоксид азота. Бурый диоксид азота фотохимически активен. Поглощая свет, он диссоциирует:

Таким образом, в воздухе появляется реакционноспособный атом кислорода, который может вступать в реакции с образованием озона:

Присутствие озона – наиболее характерный признак фотохимического смога. Он не образуется при сгорании топлива, а является вторичным загрязнителем. Обладая сильнейшими окислительными свойствами, озон оказывает вредное действие на здоровье людей и разрушает многие материалы, в первую очередь, резину.

Кроме того, в фотохимическом смоге протекают реакции между оксидами азота и несгоревшими органическими соединениями. Среди продуктов таких реакций немало канцерогенных веществ.

Различия между «влажным смогом», вызванным сжиганием угля в Лондоне, и «сухими смогом», обусловленным автомобильными выхлопами в Лос-Анджелесе, приведены в таблице.

Причины и последствия смога

Смог является одним из видов загрязнения воздуха.

Это комбинация вредных загрязняющих веществ (часто появляющихся относительно низко к Земле в виде желто-коричневой дымки), которые вводятся в атмосферу как естественными, так и антропогенными процессами.

Смог еще описывается как смесь дыма и тумана, отсюда и название “смог”— но сегодня это явление имеет более конкретное определение и состав. Термин был впервые введен в 1905 году, чтобы описать сочетание дыма и тумана, которые преследовали Лондон в то время. С тех пор Лондон ввел строгие правила загрязнения воздуха, которые резко сократили случаи смога в этом регионе. Однако смог лондонского типа по-прежнему является серьезной проблемой в районах мира, которые сжигают большое количество угля для тепла. Кроме того разработаны воздухоочистители для квартиры устраняющие это загрязнение.

Смог состоит из многих химических веществ, включая оксиды азота (NOx), диоксид серы (SOx), монооксид углерода (CO) и летучие органические соединения, но двумя основными компонентами смога являются твердые частицы и приземный озон.

Обычный смог в основном является продуктом сжигания большого количества высокосернистого угля. В то время как фотохимический смог является более современным явлением, обычно вызываемым выбросами транспортных средств при контакте с солнечным светом—в основном от сжигания бензина и дизельного топлива. Фотохимический образуется в теплых, густонаселенных городах с большим количеством транспортных средств.

Формирование

Смог образуется при выбросе загрязняющих веществ в воздух. Загрязняющие вещества образуются как естественным путем, так и человеком, однако антропогенные загрязняющие вещества вызывают наибольшую озабоченность в связи с величиной загрязняющих веществ, образующихся в результате сжигания и добычи ископаемых видов топлива, которые, как известно, вызывают экстремальные последствия для здоровья. Место образования смога также вызывает большую озабоченность, особенно для здоровья человека, поскольку значительная его часть производится в городах, где проживает большая часть населения.

Один из основных компонентов, озон, создается в результате химических реакций между солнечным светом и некоторыми загрязнителями.

Другой первичный компонент, твердые частицы, также могут образовываться в результате химических реакций, но появляются в атмосфере и другими способами.

Ветер может рассеять эти частицы по Земле уменьшая количество в пределах данной области. Кроме того, осадки могут вымыть эти загрязнители из местной атмосферы, однако это может привести к другим нежелательным событиям, таким как кислотные дожди. Когда смог сталкивается с инверсионным слоем (вызванным теплыми областями в верхних слоях атмосферы), он может оставаться над регионом в течение длительного периода времени, подвергая людей воздействию дольше.

Последствия смога для здоровья

Последствия смога и его компонентов для здоровья могут быть серьезными и зависеть от многих переменных. Смог вреден при вдыхании, причем его тяжесть зависит от количества вдыхаемого, типов содержащихся в нем загрязняющих веществ, а также возраста, веса, уровня активности и состояния здоровья человека. Исследования показывают, что любое воздействие этих загрязнителей является вредным, при этом длительное воздействие и более высокие дозы, очевидно, вызывают наибольший ущерб. А вообще, любое загрязнение атмосферного воздуха вредит здоровью.

Типы эффектов смога включают в себя:

  • раздражение глаз, носа и горла;
  • снижение функции легких;
  • обострение респираторных или сердечных заболеваний.

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 (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.

Читайте также:  Как можно согнуть дерево своими руками

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.

Природоохранные воздействия

Смог влияет не только на жизнь людей, но и на окружающую физическую среду. Озон и твердые частицы, в частности, вызывают разрушительные последствия:

  • Озон может повредить клетки растений и подавить их рост, уменьшая количество углекислого газа, который они принимают во время фотосинтеза. Это приводит к снижению урожайности всех видов сельскохозяйственных культур. Он также может влиять на синтетические материалы, такие как резина, хлопок и другие материалы, вызывая ухудшение качества и даже распад.
  • Твердые частицы душат растения, ограничивая их воздействие на солнце и подавляя их способность поглощать углекислый газ, следовательно, уменьшая его возможности фотосинтеза.
  • Химический состав частиц может также оказывать влияние на растения и окружающую их почву.
  • Твердые частицы вызывают наличие дымки в воздухе, тем самым уменьшая четкость и цвет того, что можно увидеть.
  • Влажность окружающего воздуха также играет роль в его туманном эффекте.

Смог является распространенной формой загрязнения воздуха в основном в городских районах и крупных населенных пунктах. Термин относится к любому типу атмосферного загрязнения—независимо от источника, состава или концентрации—которое создает значительное снижение видимости в атмосфере.

Смог охватывает широкую категорию загрязнителей воздуха, образующихся в результате множества процессов, которые непосредственно связаны с атмосферными условиями региона образования. В начале 1900-х годов Лондон был поражен особым типом смога, который возник в результате сочетания густого тумана и сажи от сжигания угля.
В наше время юг штата Калифорния бассейн Лос-Анджелеса часто ассоциируется с плотным фотохимическим смогом, образующимся в результате сочетания выхлопных газов автомобилей и солнечного света. Не отстает и в образовании смога и быстро развивающаяся промышленность Китая. Экология Китая из-за промышленности нарушена.

Смог относится к разнообразной категории опасных загрязнителей воздуха с различным химическим составом; однако все типы смога образуют видимую дымку, которая уменьшает видимость в атмосфере.

Смог в воздухе

Впервые термин «смог» был введён доктором Генри Антуаном де Во (англ. Henry Antoine Des Voeux ) в 1905 году в статье «Туман и дым» (англ. Fog and Smoke ), написанной для Публичного Конгресса о здоровье. 26 июля 1905 года лондонская газета Daily Graphic процитировала его: «Он сказал, что нет нужды в науке, чтобы понять, что этот дымовой туман — смог — порождение города, которое не встречается в сельской местности» (англ. «[He] said it required no science to see that there was something produced in great cities which was not found in the country, and that was smoky fog, or what was known as ‘smog’» ).

На следующий день газета написала, что де Во оказал большую услугу общественности, введя новый термин для описания лондонского тумана.

Места возникновения смога

Смог может образовываться практически при любых природных и климатических условиях в крупных городах и индустриальных центрах с сильным загрязнением воздуха. Наиболее вреден смог в тёплые периоды года, в солнечную безветренную погоду, когда верхние слои воздуха достаточно тёплые, чтобы останавливать вертикальную циркуляцию воздушных масс. Это явление часто встречается в городах, защищённых от ветров естественными преградами, например холмами или горами.

Густонаселённые города, подверженные смогу: Лондон, Лос-Анджелес, Мехико, Афины, Гонконг, Пекин, Москва и т. д.

Большое число производств в континентальной части Китая так сильно загрязнили воздух, что небоскрёбы Гонконга скрыты за плотной завесой смога.

Лондон

Проблема задымления Лондона существовала уже в Средние века. В 1306 году английский король Эдуард I издал указ, запрещающий использовать уголь в городе из-за сильного дыма, создаваемого им при горении. В 1661 году английский писатель Джон Эвелин в своём памфлете «Fumifugium» (букв. «окуривание») предложил жечь ароматические полена вместо угля и перенести часть производств за пределы Лондона.

Смог стал неотъемлемой частью Лондона в конце XIX века и получил название «pea-souper» (то есть похожий на гороховый суп — густой и жёлтый).

От Великого смога 1952 года скончалось более 4000 человек, ещё 8000 человек погибло в последующие несколько месяцев, причём британское правительство первое время отказывалось признать факт того, что эти смерти стали последствием смога от обильного сжигания угля, приписывая их эпидемии гриппа.

В настоящее время в Лондоне такие сильные смоги стали частью прошлого из-за активной политики по защите окружающей среды.

Москва

  • В августе 2002 г. из-за торфяных пожаров в Подмосковье, Москву заволокло дымом. Дым стоял несколько недель.
  • В июле — августе 2010 г. из-за природной аномалии, не свойственной данной местности (сильная жара 35—39 град., отсутствие больших дождей, юго-восточный слабый ветер из Средней Азии…), ситуация в Москве повторилась. Дым распространился в радиусе 100 км от Москвы. Дневная видимость снижалась до 100 метров. В воздухе чувствовался запах гари. По заявлением Санэпиднадзора, ПДК угарного газа была превышена в 6,6 раза, взвешенных веществ в 2,2 раза, концентрация углеводородов составляла 6,2 миллиграмм на кубический метр. Детальнее в статье Смог в Москве (2010).

Санкт-Петербург

8 августа 2010 г. над всем Санкт-Петербургом также заволокло дымом от подмосковных торфяных пожаров (практически впервые в таком масштабе). Ощущался запах гари, резало глаза и першило в горле. Видимость до 100—300 метров. И это несмотря на небольшой, но постоянный ветер днем и на сильный ветер предшествующей ночью. Температура воздуха +36 °C.

Воздействие на здоровье

Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. Он особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, бессонницы, головных болей, кашля. Также он вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, рецидивов и смертей от респираторных и сердечных заболеваний.

Природные случаи

Смог также образуется при извержениях вулканов, когда в воздухе достигается высокая концентрация сернистого газа. Такой вулканический смог называется англ. vog .

Горящие леса в Индонезии создают дымку, похожую на смог, распространяющуюся на территорию Малайзии, Филиппин, Сингапура и Таиланда.

См. также

Ссылки

Смог на Викискладе ?
  • смог статья о загрязнении воздуха
  • Рекомендации медиков
  • песня про смог
Загрязнение
Загрязнение атмосферыКислотный дождь · Индекс качества воздуха · Моделирование атмосферного рассеивания · Галогеноалканы · Глобальное затемнение · Глобальная дистилляция · Глобальное потепление · Качество воздуха · Озоновая дыра · Смог
Загрязнение водыЭвтрофикация · Гипоксия · Экологический мониторинг · Пресноводный экологический показатель качества · Загрязнение океанов · Морской мусор · Окисление океана · Разлив нефти · Фармацевтика и личная гигиена · Корабельное загрязнение · Поверхностный сток · Термальное загрязнение · Городской сток · Сточные воды · Водные заболевания · Качество воды · Застойная вода
Загрязнение почвБиоремедиация · Гербициды · Пестициды
Радиационная экологияАктиноиды в природе · Радиоактивность окружающей среды · Продукты деления · Радиоактивное заражение · Плутоний в природе · Лучевая болезнь · Радий в природе · Уран в природе
Другие типы загрязненияСветовое загрязнение · Шумовое загрязнение · Радиоактивный спектр загрязнений · Визуальные загрязнения · Электромагнитное загрязнение · Космический мусор
Межгосударственные договорыМонреальский протокол · Киотский протокол · КоТЗВнБР · КЗМССВА · Стокгольмская конвенция
Экологические организацииDEFRA · Агентство окружающей среды (Англия и Уэльс) · Scottish Environment Protection Agency (Шотландия) · U.S. EPA · ЕООС · Гринпис
В искусствеДавайте загрязнять(м/ф, 2009, США)
См. такжеКсенобиотик · Персистентность

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Смог” в других словарях:

смог — смог, а … Русское словесное ударение

смог — интенсивное химическое загрязнение воздуха выбросами от промышленной деятельности. Наблюдается в больших городах и индустриальных районах. Известен смог двух типов: дымный туман, или серный смог (лондонский тип смога), и фотохимический смог (лос… … Географическая энциклопедия

Читайте также:  Производство геодезии участка перед строительством

СМОГ — СМОГ, густая смесь дыма с ТУМАНОМ и химическими парами, образующаяся в атмосфере над урбанизированными или промышленными районами. Смог возникает, как правило, там, где есть радиационный туман. В безветренную погоду туман становится гуще, и в… … Научно-технический энциклопедический словарь

смог — а; м. [англ. smog] Загрязнённый воздух (смесь дыма, тумана и пыли), характерный для промышленных городов. Над городом повис с. С. может быть причиной обострения заболеваний кровообращения и органов дыхания. * * * смог (англ. smog, от smoke дым и … Энциклопедический словарь

СМОГ — СМОГ, аэрозоль, возникающий в атмосфере промышленных городов из частиц производственной и строительной пыли, выбросов тепловых электростанций, автотранспорта и т.п. Во влажной атмосфере на твердых частицах оседают капельки влаги, испарения кислот … Современная энциклопедия

СМОГ — [англ. smog Словарь иностранных слов русского языка

Смог — (англ. smog, от smoke дым и fog туман), токсический туман, опасное загрязнение атмосферного воздуха, характеризующееся сочетанием пылевых частиц и капель тумана. Образуется главным образом при инверсиях температуры. Экологический… … Экологический словарь

СМОГ — (smog) Загрязнение атмосферы, связанное с фотохимическими процессами, возникающими при выбросах выбросами углеводородов и окислов азота (NOx), представляет собой смесь дыма и тумана. Смог вреден для здоровья. Он появляется в основном в результате … Экономический словарь

смог — дым и туман англ.: smog, smoke + fog англ. СМОГ союз молодых гениев группа молодых литераторов диссидентов в Москве в начале 1960 х годов СМОГ система мониторинга опасных грузов Источник: http://www … Словарь сокращений и аббревиатур

Смог — СМОГ, аэрозоль, возникающий в атмосфере промышленных городов из частиц производственной и строительной пыли, выбросов тепловых электростанций, автотранспорта и т.п. Во влажной атмосфере на твердых частицах оседают капельки влаги, испарения кислот … Иллюстрированный энциклопедический словарь

смог — СМОГ, смогла. прош. вр. от смочь. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Смог: определение понятия, причины, виды, методы борьбы

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.

История возникновения термина

Типы смога

В зависимости от источника загрязняющих веществ различают разные виды смога. Основные — это серный, фотохимический, вулканический.

Влажный серный

Смесь сажи, диоксида серы (SO2), мелкодисперсной пыли и тумана при неблагоприятных погодных условиях может долго “висеть” над городом и наносит вред здоровью. Из диоксида серы и воды образуются вторичные вредные вещества, такие как сернистая и серная кислоты (H2SO3, H2SO4).

Этот городской смог называют влажным серным, зимним или лондонским. Частая его причина — сжигание угля.

Фотохимический сухой

Более распространённый тип смога — фотосмог, известный еще как летний, озоновый или лос-анджелесский. Он возникает в теплые месяцы года, когда под воздействием ультрафиолетового света происходит фотохимическая реакция оксидов азота, пероксида водорода, монооксида углерода и
летучих органических соединений. В результате в воздухе повышается концентрации фотооксидантов: озона, пероксиацетилнитрата, альдегидов, азотной кислоты.

Вулканический

Газы, выбрасываемые вулканами, — важный источник вредных веществ в атмосфере. Основные — это диоксиды углерода и серы. Из магмы высвобождается много благородных газов, таких как радон. Двуокись серы у поверхности земли соединяется с водяным паром, образуя кислый туман — вулканический смог.

Ледяной

Наблюдается в городах, где бывают сильные морозы (больше 30 градусов). В нижнем слое атмосферы скапливаются, образуя туман, микроскопические кристаллы льда с частичками и молекулами загрязняющих веществ.

Условия образования

Смог часто возникает, когда теплый воздух оказывается выше холодного. Вредные вещества в таком случае не рассеиваются.

Основные причины появления

Чаще всего причиной появления смога становится человеческая деятельность, реже его возникновение связано с природными явлениями.

Деятельность человека

Источники загрязняющих веществ:

  • угольные теплоэлектростанции,
  • дома с дровяным или угольным отоплением,
  • транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания,
  • промышленные предприятия,
  • сельское хозяйство,
  • мусороперерабатывающие предприятия.

Пример антропогенной причины -выбросы от транспорта

Природные явления

Среди природных явлений, которые приводят к появлению смога, вулканическая активность и горение лесов. Повышению содержания опасных веществ способствуют песчаные бури.

Города, подверженные смогу

Смог — проблема многих крупных городов. Но некоторые страдают от него особенно сильно. Химический состав грязного воздуха разный в разных населенных пунктах.

Горение лесов – масштабная причина образования смога

В мире

Первое место с большим отрывом занимает иранский город Ахваз, где воздух загрязняют предприятия тяжелой промышленности, которые перерабатывают нефть, природный газ, металл. За ним следуют:

  • Улан-Батор (Монголия),
  • Лахор (Пакистан),
  • Нью-Дели (Индия),
  • Эр-Рияд (Саудовская Аравия),
  • Каир (Египет),
  • Дакка (Бангладеш),
  • Мехико (Мексика),
  • Пекин (Китай).

В России

Среди российских городов особенно грязными и подверженными смогу считаются:

  • Красноярск,
  • Магнитогорск,
  • Норильск,
  • Липецк,
  • Череповец,
  • Новокузнецк,
  • Нижний Тагил,
  • Омск,
  • Челябинск.

Возможные последствия

Поскольку феномен возникает в результате смешивания разных опасных веществ, он оказывает разностороннее негативное влияние на здоровье живых существ и окружающую среду. Какое именно, зависит от химического состава.

Воздействие на человека

Влияние на растения

Присутствующие в воздухе вредные вещества вызывают у растений стресс, ослабляют их. Под их воздействием происходят:

  • снижение фотосинтезирующей способности;
  • разрушение воскового слоя на поверхности листьев;
  • нарушение усвоения питательных веществ и воды;
  • снижение устойчивости к болезням и вредителям.

Кислоты и азот, которые накапливаются в почве в чрезмерном количестве, нарушают естественный биобаланс. Почвы окисляются, из них вымываются жизненно важные вещества и попадают во время дождя в грунтовые воды. Одновременно высвобождаются ранее связанные тяжелые металлы и алюминий, наносящие вред корням.

Загрязнение атмосферы

Меняется естественный состав воздуха. Он становится малопригоден или непригоден для живых организмов.

Другие последствия

Загрязняющие вещества оказывают вредное воздействие не только на живые организмы:

  • выпадают на землю в виде кислотных дождей, вызывая окисление почв и водоемов, в том числе высоко в горах;
  • разрушают конструкционные и строительные материалы: камень, стекло, сталь, бронзу, железо. Страдают современные сооружения и памятники культурного наследия;
  • снижают производительность гелиоустановок, вследствие чего сильно уменьшается количество вырабатываемой энергии.

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:

  • использование фильтрационных и каталитических технологий;
  • снижение выбросов предшественников озона;
  • уменьшение потребления угля;
  • расширение применения возобновляемых источников энергии;
  • ограничение движения транспорта;
  • информационного-разъяснительная работа с населением.

Причины появления фотохимического тумана и смога

Пагубным порождением современности является фотохимический туман (смог). Данное атмосферное явление не свойственно естественной среде. Этот относительно новый вид загрязнения воздуха стал экологической проблемой таких мегаполисов как Лондон, Париж, Нью-Йорк, в которых сконцентрировано много транспорта и промышленности. В образовании смога участвуют: выбросы предприятий при выплавке нефтепродуктов, производство химикатов, автомобильные выхлопные газы, энергетика.

Понятие фотохимического смога

Многокомпонентное загрязнение воздуха смесью выхлопных газов и аэрозольных частиц называется фотохимическим смогом (от англ. Smoke ― дым, коптить). Такой тип загрязнения называется также сухим (лос-анджелеский тип). Основным источником данного явления служат выхлопные газы автомобилей. Кроме того, выделяют другие типы смога:

  • Влажный смог лондонского типа.
    Смесь тумана с дымом и промышленными выбросами.
  • Ледяной аляскинский.
    Источником явления служат бытовые газы и пар отопительных систем в условиях низкой температуры.
  • Туман радиационного происхождения.
    Он возникает после радиационного охлаждения поверхности планеты и влажных приземных воздушных масс до точки росы.

В состав фотохимического смога входят оксиды серы и азота, озон, соединения перекисного характера, называемые фотооксидантами. В случае его высокой концентрации, смог выглядит как скопление голубоватого тумана. Такая плотность препятствует движению транспорта и ухудшает видимость. Хотя чаще фотохимическое загрязнение представляет собой сизую дымку. Его появление всегда сопровождается неприятным запахом.

Причины возникновения

Фотохимический туман образуется вследствие поглощения кислородом и оксидами азота ультрафиолета солнечных лучей и перехода их в возбужденное состояние. Вследствие этого, данные субстанции моментально окисляют продукты сгорания транспортного топлива. Результатом описанных процессов, является атмосферное накопление новых органических соединений.

Условиями образования смога выступают:

  • присутствие в воздухе большого количества пыли и газов (оксидов азота, углеводородов);
  • солнечная активность;
  • отсутствие ветра на протяжении 24 часов (длительный антициклон) внутри околоземных слоев воздуха.

Подходящие условия для образования смога наблюдаются летом и в начале теплой осени. Повышенная солнечная активность стимулирует расщепление диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Последний, в свою очередь, с молекулярным кислородом дает избыток озона. Оксид азота вступает в реакцию с олефинами выхлопных газов, результатом которой также является озон.

Ночью, при отсутствии солнечного света, озон реагирует с олефинами. Вследствие чего, воздух насыщается перекисями, которые и становятся источником реакционно-активных свободных радикалов.

Данные процессы активнее наблюдаются в городах, защищенных от продувания естественными преградами (холмами, горами). Важно то, что вредные выбросы способны к перемещению по воздуху на колоссальные расстояния.

Чем опасен фотохимический смог?

Опасность смога для людей и животных обусловлена химическим составом, необходимостью вдыхать его продолжительное время. Ведь токсичные газы, пыль концентрируются внутри слоев воздуха, где живут люди. По утверждениям Всемирной организации здравоохранения, треть случаев развития онкозаболеваний обусловлена именно загрязнением воздуха, и только десятая часть ─ наследственной предрасположенностью.

  • формирование воспалительных процессов слизистой респираторных путей, глаз;
  • снижение функциональной способности легких к газообмену;
  • повышение риска возникновения аллергии;
  • ускорение «старения» нервной системы ─ снижение памяти, повышение риска развития болезни Альцгеймера;
  • формирование патологической усталости;
  • снижение иммунитета.

Наиболее вредно то, что в состав этого тумана входят канцерогенные вещества, провоцирующие рак. Степень ущерба для здоровья каждого конкретного человека неодинакова. В группе риска находятся:

  • пациенты, страдающие заболеваниями сердечно-сосудистой системы (стенокардией, ИБС, гипертонией);
  • люди с избыточным весом;
  • курильщики;
  • диабетики;
  • больные с хроническими патологиями верхних дыхательных путей (бронхиальной астмой, эмфиземой легких);
  • пожилые люди (после 65 лет).

Реакция на длительное пребывание в условиях смога часто запоздалая. Т.е. человек долгое время чувствует себя нормально, и лишь спустя некоторый период появляются патологические симптомы.

Фотохимическое загрязнение вредит не только людям, но также растениям и конструкциям зданий. Воздействие на растительность проявляется в разрушении хлорофилла, нарушении дыхания, замедлении развития. Сначала смог вызывает вздутие листовой пластины растения, изменение окраски (низ становится серебристо-бурым, верх пятнистым), затем оно погибает. Как следствие, происходит уменьшение количества зеленых насаждений, снижение урожайности культур.

Отмечено, что разрушение металлических конструкций происходит в 20 раз быстрее в промышленных районах, чем в местах далеких от производств. Фотохимический туман ускоряет процессы коррозии, разрушает здания, сооружения, ухудшает качество материалов, промышленных изделий.

Борьба со смогом

Появление смога является одной из главных проблем экологии. Ее корнем является тот факт, что борьба часто ведется только с самим фотохимическим туманом, но не его источниками. Для решения проблемы необходимо убрать объекты-загрязнители или хотя бы снизить количество их выбросов в окружающую среду, проводить восстановление нарушенных экосистем. Достигнуть цели можно:

  • изменением технологических процессов на производстве;
  • введением системы фильтрации загрязняющих веществ, пылеуловителей;
  • активно модернизируя двигатели автомобилей;
  • модернизацией оборудования предприятий.

Владельцы предприятия не всегда охотно поддерживают идею модернизации, т.к. их, прежде всего, волнует окупаемость, прибыльность любого процесса. Создание же безотходных производств требует огромных капиталовложений и решения инженерно-технических задач. Поэтому данный вопрос приобрел не только экономический, но также социальный характер.

Смог в воздухе

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.

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.

Виды смога

Существуют 2 типа смога:

  • природный, вызванный природными катаклизмами (вулканическим извержением, лесным пожаром);
  • техногенный, спровоцированный человеческой деятельностью.

Они делятся на 4 разновидности:

  1. Влажный смог, называемый серным. Возникает при повышении концентрации серных оксидов в воздухе из-за серосодержащих выбросов от сгорания топлива. Содержание токсичных частиц опасно высокое, над городом висит плотный, практически непроницаемый туман. Заметный случай, по которому можно сделать характеристику описываемого вида тумана, зафиксирован в Лондоне в 1952 году. Жители столицы Британии активно использовали уголь для отопления жилища, в городе работали угольные электростанции. Возникший смог оказался необычайно плотным, автомобили не могли двигаться, туманная завеса проникала через оконные щели в дома. Отравившись токсичным воздухом, погибли 12 тысяч жителей, у более 100 тысяч диагностировали серьезные респираторные заболевания.
  2. Фотохимический смог, называемый сухим. Сегодня наиболее распространен. Представляет собой аэрозоль коричневатого оттенка.Смог над городом образуется в результате смешения в воздухе следующих вредных веществ:
  • азотных оксидов, образующихся при работе ТЭЦ и предприятий тяжелой промышленности, испускании автомобилями выхлопных газов;
  • озона, в стратосферном слое являющегося полезным веществом, защищающим от ультрафиолета, а в нижнем атмосферном слое относящегося к вредным для здоровья человека загрязнителям;
  • взвесей РМ2.5, состоящих их пылевых, зольных, прочих мельчайших твердых частиц, крайне негативно влияющих на сердце, кровеносные сосуды, органы дыхания, вызывающих легочные онкологические патологии;
  • летучих органических веществ (к ним относятся испарения бензина, растворителей, лакокрасочных материалов, других бытовых и промышленных химикатов).
  1. Вулканический смог появляется вследствие извержения вулкана.Вредные летучие соединения, вырываясь из жерла, контактируют с солнечным излучением и воздухом, распространяются на значительные расстояния. Повисая над населенным пунктом, приносят существенный вред живым организмам. Явление характерно для стран, на территории которых находятся вулканы.
  2. Ледяной смог – природный тип, наблюдающийся редко при определенных погодных условиях: отрицательной температуре и высокой влажности воздуха, отсутствии ветра. При указанной погоде воздух насыщается мельчайшими ледяными кристалликами, на которые налипают вредные частицы. Загрязненные кристаллики образуют плотный туман, вредный для дыхательной и кровеносной системы человека.

Чем опасен смог?

Фотохимический туман – явление опасное для человеческого здоровья. Наиболее сильное негативное воздействие оказывается на слабый организм стариков и детей. Возникает раздражение слизистых покровов органов дыхания и зрения, человек страдает от кашля, воспаления и боли в дыхательной системе.

Крайне опасно загрязнение воздуха для людей, больных астмой, хроническими легочными и сердечными заболеваниями. У них возникают серьезные проблемы с дыхательной функцией. Астматический приступ, спровоцированный проникновением в легкие токсичных веществ, без своевременной медицинской помощи становится причиной летального исхода.

Для защиты от смога используются кондиционеры, сплит-установки. При сильном загрязнении окна и двери закрываются влажной тканью, дыхательные пути защищаются влажной марлевой повязкой.

Тяжелые последствия смога касаются флоры и фауны. Сельскохозяйственные и дикие животные серьезно заболевают. Токсичный туман, длительно держащийся на территории, способен уничтожить культурные растения в садах, на сельскохозяйственных угодьях, отравить деревья до пожелтения и опадания листвы.

Наиболее показателен пример последствий токсичного воздействия на растительность в промышленном городе Карабаш в Челябинской области. В результате деятельности медеплавильного завода нанесен огромнейший ущерб окружающей среде. Из-за заводских выбросов дымный смог над населенным пунктом висит постоянно, вода в протекающей через город реке рыжего цвета, городские окрестности полностью лишены растительного покрова.

Борьба со смогом

Естественный борец со смогом – ветер. При движении воздушных масс токсичные вещества уносятся за пределы города, рассеиваются в пространстве. Но если долго стоит безветренная погода, то смог постепенно становится плотнее, видимость на улицах падает до критической отметки, становится невозможным движение транспорта.

Население, проживающее в крупном промышленном городе, может сделать многое для снижения вероятности появления смога:

  • меньше пользоваться автомобильным транспортом (ходить пешком или передвигаться на велосипеде);
  • приобрести электрические бытовые приборы вместо газовых;
  • не покупать лакокрасочные материалы, растворители, бытовые химикаты с высокой концентрацией летучих органических веществ;
  • заправлять автомобиль в прохладный период суток (утром и вечером), чтобы предотвратить испарение нагретых частиц топлива, провоцирующих образование озона в нижнем слое атмосферы.

Образование фотохимического смога – серьезная экологическая проблема, решаемая во многих странах на государственном уровне. Создаются и законодательно закрепляются программы, направленные на мониторинг и сокращение выбросов, провоцирующих появление ядовитого тумана. Промышленные предприятия получают ограничение или запрет на выбросы конкретных химических соединений. В развитых странах значимым путем решения проблемы выбран переход на использование электрического транспорта.

Борьба со смогом непроста, требует усилий и финансовых вложений. Чтобы на предприятиях исключить или снизить объем вредных выбросов, нужно провести обширную модернизацию оборудования, установить современные фильтрационные системы, ввести новые технологии производства. Не всем государствам модернизация по карману, поэтому смог остается актуальной проблемой.

Ссылка на основную публикацию