Какво е замърсяване на въздуха

Сухият въздух е съставен от около 78 % азот, 21 % кислород и 1 % аргон. Във въздуха има освен това водни пари, съставляващи от 0,1 до 4 % от тропосферата. В по-топлия въздух обикновено се съдържат повече водни пари, отколкото в по-студения.

Въздухът съдържа също така много малки количества други газове, известни като трасиращи газове, сред които въглероден диоксид и метан. Концентрациите на тези следи от газове в атмосферата се измерват обикновено в милионни части (ppm).

Освен това има хиляди други газове и прахови частици (в това число сажди и метали), които се изпускат в атмосферата от източници, които са както естествени, така и антропогенни.

Съставът на въздуха в тропосферата се променя непрекъснато. Някои от веществата във въздуха са силно реактивни; с други думи, те имат по-голяма склонност да си взаимодействат с други вещества, за да образуват нови такива. Когато някои от тези вещества реагират с други, те могат да образуват „вторични“ замърсители, вредни за нашето здраве и за околната среда. Топлината – включително тази от слънцето – е обикновено катализатор, улесняващ или задействащ химичните реакции.

Не всички вещества във въздуха се считат за замърсители. По принцип замърсяването на въздуха се определя като наличие на някои замърсяващи вещества в атмосферата на равнища, които оказват въздействие върху здравето на човека, околната среда и културното наследство (сгради, паметници и материали). В контекста на законодателството се разглежда само замърсяването от източници с антропогенен произход, въпреки че на замърсяването може да се даде по-широко определение в друг контекст.

Не всички замърсители на въздуха са с антропогенен произход. Много природни явления, в това число вулканичните изригвания, горските пожари и пясъчните бури изпускат замърсители на въздуха в атмосферата. Праховите частици могат да изминат доста големи разстояния в зависимост от ветровете и облаците. Независимо от това дали са с антропогенен произход или естествени, след като навлязат веднъж в атмосферата, тези вещества могат да участват в химични реакции и да увеличат замърсяването на въздуха. Чистото небе и добрата видимост не са непременно признаци на чист въздух.

Въпреки значителните подобрения през последните десетилетия замърсяването на въздуха в Европа продължава да вреди на нашето здраве и на околната среда. По-специално замърсяването с прахови частици и озон излагат на сериозни опасности здравето на европейските граждани, влошават качеството на живот и намаляват очакваната му продължителност. Различните замърсители имат обаче различни източници и въздействия. Струва си да разгледаме по-отблизо основните замърсяващи вещества.

Праховите частици (ПЧ) са замърсителят на въздуха, който нанася най-големи вреди на здравето на човека в света. Представете си ПЧ като частици, които са толкова леки, че могат да се носят във въздуха. Някои от тези частици са толкова малки (една тридесета до една пета от диаметъра на човешки косъм), че те не само проникват дълбоко в нашите дробове, но и преминават в кръвта ни, също като кислорода.

Някои частици се изхвърлят направо в атмосферата. Други се появяват в резултат на химични реакции, в които участват прекурсорни газове, а именно серен диоксид, азотни оксиди, амоняк и летливи органични съединения.

Тези частици могат да бъдат съставени от различни химични компоненти, като въздействието им върху нашето здраве и околната среда зависи от състава им. Някои тежки метали, като арсен, кадмий, живак и никел, могат също да бъдат намерени в праховите частици.

В зависимост от химичния си състав частиците могат да влияят и на глобалния климат чрез затопляне или охлаждане на планетата. Например черният въглерод, една от честите съставки на саждите, срещана най-често във фините частици (по-малки от 2,5 милиметра в диаметър), е резултат от непълното изгаряне на горивата – както на изкопаемите, така и на дървата за огрев. В градските райони емисиите на черен въглерод се дължат най-често на автомобилния транспорт и по-специално на дизеловите двигатели. Освен въздействието си върху здравето, черният въглерод в праховите частици допринася за изменението на климата, като поглъща слънчевата топлина и затопля атмосферата.

Озонът е специална и силно реактивна форма на кислорода, състояща се от три атома кислород. В стратосферата – един от горните слоеве на атмосферата – озонът ни защитава от опасното ултравиолетово излъчване на Слънцето. Но в най-долният слой на атмосферата – тропосферата – озонът всъщност е важен замърсител, увреждащ общественото здраве и природата.

Приземният озон се образува в резултат на сложни химични реакции между прекурсорни газове, като азотни оксиди, и неметанови летливи органични съединения. Метанът и въглеродният оксид също играят роля при неговото образуване.

Озонът е мощен и агресивен. Високите концентрации на озон причиняват корозия на материалите и сградите и увреждат живата тъкан. Той намалява способността на растенията да извършват фотосинтеза и пречи на усвояването на въглеродния диоксид. Озонът освен това препятства размножаването и растежа на растенията, което води до по-ниски добиви на селскостопанска продукция и намален прираст на горите. В човешкото тяло той причинява възпаление на белите дробове и бронхите.

Когато бъдат изложени на озон, телата ни се опитват да му попречат да навлезе в дробовете ни. Този рефлекс намалява поетото количество кислород, което кара сърцата ни да работят по-усилено. Ето защо за хора, които вече страдат от сърдечносъдови или респираторни заболявания, като астма, периодите с високи концентрации на озон могат да доведат до инвалидизиране или дори до смърт.

Озонът и ПЧ не са единствените замърсители на въздуха, будещи безпокойство в Европа. Нашите леки автомобили, камиони, електроцентрали и други промишлени обекти се нуждаят без изключение от енергия. Почти всички моторни превозни средства и обекти използват някакъв вид гориво, което изгарят, за да добият енергия.

Изгарянето на горива обикновено променя вида на много вещества, в това число и на азота – най-изобилният газ в нашата атмосфера. Когато азотът реагира с кислорода, във въздуха се образуват азотни оксиди (включително и азотен диоксид NO₂). Когато азотът реагира с водородни атоми, се получава амоняк (NH₃), който е още един замърсител на въздуха с вредно въздействие върху здравето на човека и природата.

Фактически горивните процеси изпускат различни други замърсители на въздуха, като се почне от серен диоксид и бензен и се стигне до въглероден оксид и тежки метали. Някои от тези замърсители имат краткосрочно въздействие върху здравето на човека. Други, като някои тежки метали и устойчивите органични замърсители, се натрупват в околната среда.

Други замърсители, като например бензена, могат да увредят генетичния материал на клетките и да предизвикат рак при дългосрочно излагане. Тъй като бензeнът се използва като добавка към бензина, около 80 % от бензена, изхвърлен в атмосферата в Европа, идва от изгарянето на горива, използвани в моторните превозни средства.

Друг известен замърсител, бензо[а]пирен (BaP), се отделя главно при изгаряне на дърва или въглища в домашните печки. Отработените газове от автомобилите, и по-специално от дизеловите превозни средства, са друг източник на BaP. Освен че причинява рак, BaP може също да предизвика дразнене на очите, носа, гърлото и бронхите.