Что такое смог
Термин «смог» был придуман англичанином Генри Антуаном де Во, который в своем очерке 1905-го года описывал «дымовой туман Лондона» (smoky fog), столь характерный для британской столицы того времени. С той поры смогом называется загрязнение воздуха веществами, образующимися при работе транспорта, заводов и т. п.
Москве далеко до Лондона середины прошлого века по степени загрязнения воздуха. Однако москвичи должны помнить смог 2002 года (август) и 2010 года (июль-август). Дым от горящих торфяников, ставший основой московского смога, висел в воздухе уже на расстоянии 100 км от столицы и проникал через любые окна, а видимость в городе упала до 100м. По данным Санэпиднадзора, в период задымления Москвы в 2010-м году предельно допустимые концентрации (ПДК) угарного газа превышали норму в 6,6 раз. Дым от подмосковных торфяников дотянулся даже до Санкт-Петербурга.
Сегодня одно из самых грязных в отношении воздуха мест на Земле – это Китай. Жители Пекина давно не видят солнца из-за постоянно окутывающего город смога. В декабре 2015 года содержание опасных для здоровья человека твердых частиц в воздухе превысило нормы ВОЗ в 20 раз и составило 500 мкг/м3.
Влияние смога на окружающую среду
Поскольку смог представляет собой высокую концентрацию загрязняющих веществ на ограниченной территории, то его действие на окружающее весьма заметно. Воздействие смога может быть разным в зависимости от того, что именно входит в его состав.
Часто пребывая в смоге большого города, человек начинает испытывать недостаток воздуха, першение в горле, резь в глазах. Возможны воспаление слизистых оболочек, кашель, обострение хронических болезней, связанных с органами дыхания и сердечнососудистой системой. Особенно тяжело переносят смог люди с астмой. Приступ, вызванный действием химических веществ, при отсутствии своевременной помощи, может привести к гибели человека.
Не менее пагубно смог действует и на растительность. Вредные выбросы способны превратить лето в осень, преждевременно состарив и окрасив в желтый цвет листву. Ядовитый туман в сочетании с долгим штилем иногда уничтожает посадки садоводов и становится причиной гибели посевов на полях.
Ярким примером колоссального воздействия промышленного смога на окружающую среду является город Карабаш в Челябинской области. Из-за многолетней работы местного медеплавильного комбината природа пострадала настолько, что местная река Сак-Елга имеет воду кислотно-оранжевого цвета, а гора рядом с городом полностью лишилась растительности.
Из чего состоит смог и как он образуется?
Состав смога чрезвычайно разнообразен. В этом грязном тумане могут присутствовать несколько десятков химических элементов. Набор веществ зависит от факторов, которые привели к образованию смога. В подавляющем большинстве случаев возникновение данного явления происходит из-за работы промышленных предприятий, большого количества транспорта и усиленного обогрева частных домов при помощи дров или угля.
Смог редко образуется в маленьких населенных пунктах. Зато во многих крупных городах это – настоящий бич. Выбросы промышленных предприятий, автомобильные пробки на дорогах, пожары на свалках и мусорных площадках приводят к тому, что над городом создается «купол» из различного дыма.
Главный природный помощник в борьбе с образованием смога – ветер. Движение воздушных масс сносит загрязняющие вещества в сторону от населенного пункта и способствует снижению их концентрации. Но бывает, что ветра нет, и тогда появляется настоящий смог. Он способен достигать такой плотности, что снижается видимость на улицах. Внешне это часто похоже на обычный туман, однако чувствуется специфический запах, может возникать кашель или насморк. Смог от работающих производственных объектов чаще имеет желтоватый или коричневатый оттенок.
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.
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.
Вредные примеси, составляющие смог
Выделяют две основных группы вредных примесей (загрязнителей), образующих смог:
- Первичные: вещества, попадающие в воздух из источников на земле.
- Вторичные: результат химического взаимодействия первичных загрязнителей под действием ультрафиолетовых лучей солнца.
В доавтомобильные времена речь шла только о первичных загрязнителях. Но когда появились жидкие виды топлива с более высокой летучестью, смог стал состоять из вторичных загрязнителей.
Химическая активность в воздухе неодинакова для континентов и морей. Исследования показали, что, например, содержание вторичного загрязнителя формальдегида на контитентальных территориях выше, чем в прибрежных городах. Так что, чем дальше город от моря, тем грязнее в нем воздух. И наоборот.
Для России пока, к сожалению, характерен низкий технический уровень автомобилей. В подавляющем большинстве случаев они не снабжены специальной системой нейтрализации отработанных газов. А в состав газов двигателей внутреннего сгорания нынче входит до 150 соединений, которые взаимодействуют между собой, образуя вредные для здоровья вещества.
Интересно, что в выбросах бензиновых двигателей больше несгоревших, а значит и более опасных, углеводородов и продуктов их окисления, чем в выбросах дизельных двигателей. А сегодня в Москве основная доля вредных выбросов (60%) приходится именно на автомобили. По расчетам экспертов, один автомобиль за год выбрасывает в воздух около тонны первичных загрязнителей. Кстати, поэтому люди, которые больше всех страдают от городского смога – это автомобилисты, вынужденные регулярно стоять в самом опасном для дыхания месте: в пробке.
Влияние компонентов смога на человека
ВОЗ выделяет следующие основные составляющие смога:
Твердые частицы (ТЧ или particulate matter, PM).
Нитраты, аммиак, сульфаты, хлорид натрия, сажа, пыль минерального происхождения. Частицы с диаметром менее 10 мкм (≤ РМ10) и менее 2,5 мкм (≤ РМ2,5) проникают глубоко в ткани легких. Эти две разновидности твердых частиц составляют 40-70% от их общего числа.
Доказана прямая зависимость между концентрацией PM10 (а также РМ2,5) и смертностью в наблюдаемом регионе. Больше твердых частиц в воздухе – больше умирает людей: от рака легких, сердечно-сосудистых заболеваний, хронической обструктивной болезни легких и др.
Озон (О3).
Данный приземный озон не имеет никакого отношения к озоновому слою. Это вторичный загрязнитель, который образуется из оксидов азота под действием солнечных лучей. И чем более солнечная погода, тем выше концентрация озона.
Данное вещество — один из ключевых факторов риска развития астмы и других заболеваний легких. Достаточно, чтобы концентрация озона в воздухе выросла всего на 10 мкг/м3, чтобы незначительно, но статистически значимо поднялся уровень смертности.
Диоксид азота (NO2).
Этот загрязнитель воздействует на человека сразу двумя путями. При повышенных концентрациях он приводит к развитию воспалительных процессов в дыхательных путях. А в присутствии ультрафиолета он участвует в реакции, в результате которой получается озон. Он также негативно влияет на дыхательную систему человека и является фактором риска развития бронхиальной астмы, бронхитов и общего снижения функции легких.
Диоксид серы (SO2).
Интересно, что уменьшение концентрации SO2 в воздухе понижает силу воздействия других загрязнителей на организм человека. SO2 влияет не только на дыхательные пути, но и на глаза. Кашель, обострение хронических заболеваний таких, как бронхит и астма, делают человека особенно уязвимым к инфекциям. Чем выше уровень SO2, тем выше в эти дни частота госпитализации людей.
Как выжить в большом городе?
Некоторые советы, которые дает Минздрав РФ, к сожалению, трудно выполнимы для большинства горожан, которые ежедневно должны ездить на работу. Но знать их следует.
- По возможности не следует выходить на улицу до 9 утра. В утренние часы в городском воздухе наблюдается максимальная концентрация вредных веществ.
- Самые загазованные территории в городах — вдоль трасс. Чем дальше дом от проезжей части — тем безопаснее. Разница по содержанию в воздухе опасных для здоровья веществ в этом случае может достигать 30-60%.
- Ветер и осадки – плюс к здоровью населения. Ветер разгоняет смог, а дождь очищает воздух. А значит, лучшее время для прогулок — после дождя.
В Москве актуальные данные о чистоте (или загрязненности) воздуха и метеорологических условиях, влияющих на него, можно узнать на сайте Департамента природопользования и охраны окружающей среды Правительства Москвы. Данные ежедневно публикует ГПБУ «Мосэкомониторинг».
При сильном смоге:
- Не следует лишний раз открывать окна,но стоит приобрести очиститель воздуха для внутренних помещений.
- Если необходимо открыть окно, его следует завесить влажной тканью или марлей.
- Гипертоникам необходимо контролировать свое давление дважды в день.
- Пациентам с хроническими заболеваниями легких следует придерживаться привычной терапии, но не выходить из дома без ингалятора.
- Людям с заболеваниями глаз лучше надевать плотно прилегающие очки и не реже двух раз в день промывать глаза специальными растворами. В этот период лучше отказаться от контактных линз, так как любое раздражение может привести к обострению заболевания.
- Физическую активность при высоком уровне смога следует сократить до минимума.
- Желательно отказаться от курения и алкоголя, которые усугубляют действие на организм вредных веществ.
Виды смога
Экологи выделяют четыре основных разновидности смога.
Фотохимический смог (лос-анджелесский).
Его впервые описал голландец Арье Жан Хааген-Смит в 1950 году — для Калифорнии. Компонентами фотохимического смога являются вторичные загрязнители, а главным из них по степени вреда — озон.
Влажный смог (лондонский), который еще считают разновидностью радиационного смога.
Характерен для мест с высокой влажностью воздуха и состоит только из первичных загрязнителей. Его основные составляющие — оксид углерода СО2 и оксид серы SO2. Знаменитый Великий смог 1952 года убил более 4 тысяч жителей Лондона, и еще 8 тысяч человек умерли в течение нескольких следующих месяцев.
Ледяной смог.
Был описан для Аляски и районов Арктики. Этот вид смога — результат сочетания антициклона (область повышенного давления), низких температур и первичных загрязнителей. Даже при небольшом их количестве образуется густой туман, который постепенно достигает низких (кислых) значений рН.
Вулканический смог (vog).
Высокая концентрация сернистого газа, который выделяется при извержении, является основой данного вида смога.
