Zanieczyszczenie pyłami - Particulate pollution

Zanieczyszczenia w postaci cząstek jest zanieczyszczenie o środowiska , które składa się z cząstek zawieszonych w pewnym medium. Istnieją trzy podstawowe formy: pyły atmosferyczne , śmieci morskie i śmieci kosmiczne . Niektóre cząstki są uwalniane bezpośrednio z określonego źródła, podczas gdy inne powstają w reakcjach chemicznych w atmosferze. Zanieczyszczenia pyłowe mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub z procesów antropogenicznych .

Cząstki stałe atmosferyczne

Średnie globalne rozmieszczenie stężeń pyłu zawieszonego (PM2,5) (2001-2006).

Atmosferycznego cząstki , znany również jako cząstek stałych lub PM opisano ciał stałych i / lub płynnych cząstek zawieszonych w gazie , najczęściej jest ziemi jest atmosfera . Cząsteczki w atmosferze można podzielić na dwa typy, w zależności od sposobu ich emisji. Do atmosfery emitowane są cząstki pierwotne, takie jak pył mineralny . Cząstki wtórne, takie jak azotan amonu , powstają w atmosferze poprzez konwersję gazu w cząstki.

Źródła

Niektóre pyły występują naturalnie i pochodzą z wulkanów , burz piaskowych , pożarów lasów i łąk , żywej roślinności i rozprysków morskich . Działalność człowieka, takich jak spalanie paliw kopalnych w pojazdach spalania drewna , szczecina spalania , elektrownie , pyłu drogowego , mokry chłodni w systemach chłodzenia i różnych procesach przemysłowych, a także generuje znaczne ilości cząstek stałych. Spalanie węgla w krajach rozwijających się jest podstawową metodą ogrzewania domów i dostarczania energii . Ponieważ mgła solna nad oceanami jest w przeważającej mierze najbardziej powszechną formą cząstek stałych w atmosferze, aerozole antropogeniczne – te powstałe w wyniku działalności człowieka – stanowią obecnie około 10 procent całkowitej masy aerozoli w naszej atmosferze.

W Wielkiej Brytanii spalanie krajowe jest największym pojedynczym źródłem PM2,5 rocznie. W niektórych miastach w Nowej Południowej Walii dym drzewny może być odpowiedzialny za 60% zanieczyszczenia powietrza drobnymi cząstkami w zimie.

odpadki w morzu

Morskie szczątki i aerozole morskie to cząstki zawieszone w cieczy , zwykle wodzie, na powierzchni Ziemi . Cząstki stałe w wodzie są rodzajem zanieczyszczenia wody mierzonego jako całkowita zawiesina , pomiar jakości wody wymieniony jako konwencjonalne zanieczyszczenie w amerykańskiej ustawie o czystej wodzie, ustawie o jakości wody . Warto zauważyć, że niektóre z tych samych rodzajów cząstek mogą być zawieszone zarówno w powietrzu, jak iw wodzie , a zanieczyszczenia w szczególności mogą być przenoszone w powietrzu i osadzane w wodzie lub spadać na ziemię w postaci kwaśnego deszczu . Większość aerozoli morskich powstaje w wyniku pękania pęcherzyków fal załamujących się i kapilarnego działania na powierzchni oceanu w wyniku naprężeń wywieranych przez wiatry powierzchniowe. Wśród powszechnych aerozoli morskich, aerozole z czystej soli morskiej są głównym składnikiem aerozoli morskich, których roczna globalna emisja wynosi od 2 000 do 10 000 teragramów rocznie. Poprzez interakcje z wodą, wiele aerozoli morskich pomaga rozpraszać światło i pomaga w kondensacji chmur i jądrach lodu (IN); w ten sposób wpływając na budżet promieniowania atmosferycznego . Kiedy wchodzą w interakcje z zanieczyszczeniami antropogenicznymi , aerozole morskie mogą wpływać na cykle biogeochemiczne poprzez wyczerpywanie się kwasów, takich jak kwas azotowy i halogeny .

Kosmiczne śmieci

Kosmicznych opisuje cząstki w próżni do przestrzeni zewnętrznej , w szczególności cząstki pochodzące z działalności człowieka, które pozostają w geocentrycznego orbicie wokół ziemi . Międzynarodowe Stowarzyszenie Astronautów definiuje śmieci kosmiczne jako „każdy sztuczny obiekt krążący wokół Ziemi, który jest niefunkcjonalny, bez uzasadnionych oczekiwań, że przejmie lub wznowi swoją zamierzoną funkcję lub jakąkolwiek inną funkcję, do której jest lub można oczekiwać, że zostanie dopuszczony, w tym fragmenty i ich części".

Śmieci kosmiczne są klasyfikowane według rozmiaru i przeznaczenia operacyjnego i podzielone na cztery główne podzbiory : nieaktywne ładunki , śmieci operacyjne, śmieci fragmentacyjne i mikrocząstki. Nieaktywne ładunki odnoszą się do wszelkich wystrzelonych obiektów kosmicznych, które utraciły zdolność ponownego połączenia się z odpowiadającym im operatorem kosmicznym; w ten sposób uniemożliwiając powrót na Ziemię. W przeciwieństwie do tego, zanieczyszczenia operacyjny opisuje treść związaną z napędem większej jednostki w przestrzeni, która może zawierać górną etapy rakiet i wyrzucany nosa czopków. Fragmentacja gruzu odnosi się do dowolnego obiektu w przestrzeni, który został oddzielony od większej jednostki w wyniku eksplozji , kolizji lub zniszczenia . Materia mikrocząsteczkowa opisuje materię kosmiczną, której zazwyczaj nie można zobaczyć gołym okiem , w tym cząstki, gazy i poświatę kosmiczną.

W odpowiedzi na badania, które wykazały, że uderzenia szczątków orbitalnych Ziemi mogą prowadzić do większego zagrożenia dla statków kosmicznych niż naturalne środowisko meteoroidów, NASA rozpoczęła w 1979 r. program dotyczący szczątków orbitalnych, zainicjowany przez oddział Nauk Kosmicznych w Johnson Space Center (JSC). Począwszy od początkowego budżetu w wysokości 70 000 USD, program NASA dotyczący śmieci orbitalnych rozpoczął się od początkowych celów scharakteryzowania zagrożeń powodowanych przez śmieci kosmiczne i stworzenia standardów łagodzących , które zminimalizują wzrost środowiska śmieci orbitalnych. Do 1990 r. program monitorowania śmieci orbitalnych NASA stworzył program monitorowania śmieci, który obejmował mechanizmy próbkujące środowisko niskiej orbity okołoziemskiej (LEO) w poszukiwaniu śmieci o wielkości nawet 6 mm za pomocą naziemnego radaru Haystack X-band .

Epidemiologia

Zanieczyszczenia pyłowe obserwuje się na całym świecie w różnych rozmiarach i składach i jest przedmiotem wielu badań epidemiologicznych . Pył zawieszony (PM) dzieli się ogólnie na dwie główne kategorie wielkości: PM 10 i PM 2,5 . PM 10 , znany również jako pył gruboziarnisty, składa się z cząstek o wielkości 10 mikrometrów (μm) i mniejszych, podczas gdy PM 2,5 , zwany także drobnym pyłem, składa się z cząstek o wielkości 2,5 μm i mniejszych. Szczególnie godne uwagi są cząstki o wielkości 2,5 μm lub mniejszej, ponieważ mogą być wdychane do dolnych dróg oddechowych i przy wystarczającej ekspozycji wchłaniane do krwiobiegu . Zanieczyszczenie pyłami może występować bezpośrednio lub pośrednio z wielu źródeł, w tym między innymi z rolnictwa, samochodów, budownictwa, pożarów lasów, zanieczyszczeń chemicznych i elektrowni.

Narażenie na cząstki o dowolnej wielkości i składzie może wystąpić ostro w krótkim czasie lub przewlekle w długim okresie. Narażenie na działanie cząstek stałych wiąże się z niekorzystnymi objawami ze strony układu oddechowego, takimi jak podrażnienie dróg oddechowych, zaostrzenie astmy , kaszel i trudności w oddychaniu, od ostrego narażenia na objawy, takie jak nieregularne bicie serca , rak płuc, choroby nerek , przewlekłe zapalenie oskrzeli i przedwczesna śmierć u osób cierpiących na przed istniejącymi chorobami układu krążenia lub płuc w wyniku przewlekłego narażenia. Dotkliwość skutków zdrowotnych na ogół zależy od wielkości cząstek, jak również stanu zdrowia narażonej osoby; Osoby starsze, dzieci, kobiety w ciąży i populacje z obniżoną odpornością są najbardziej narażone na niekorzystne skutki zdrowotne. Krótkotrwałe narażenie na zanieczyszczenia pyłowe wiąże się z niekorzystnymi skutkami dla zdrowia.

W rezultacie Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) i różne agencje zdrowia na całym świecie ustaliły progi dla stężeń PM 2,5 i PM 10 , które uznano za dopuszczalne. Nie jest jednak znany bezpieczny poziom narażenia, a zatem każde narażenie na zanieczyszczenia pyłowe może zwiększyć indywidualne ryzyko wystąpienia niekorzystnych skutków zdrowotnych. W krajach europejskich jakość powietrza na poziomie lub powyżej 10 mikrogramów na metr sześcienny powietrza (μg/m 3 ) dla PM 2,5 zwiększa dobową śmiertelność z wszystkich przyczyn o 0,2-0,6% i śmiertelność sercowo- płucną o 6-13%.

Na całym świecie, PM 10 stężenia 70μg / m 3 i PM 2,5 stężenia 35 ug / m 3, wykazano, że zwiększenie śmiertelności długoterminową 15%. Co więcej, około 4,2 miliona wszystkich przedwczesnych zgonów zaobserwowanych w 2016 r. miało miejsce z powodu zanieczyszczenia pyłem zawieszonym w powietrzu, z czego 91% miało miejsce w krajach o niskim lub średnim statusie społeczno-ekonomicznym. Spośród tych przedwczesnych zgonów 58% przypisano udarom i chorobom niedokrwiennym serca, 8% przypisano POChP ( przewlekła obturacyjna choroba płuc ), a 6% rakowi płuc.

W 2006 roku EPA przeprowadziła oznaczenia jakości powietrza we wszystkich 50 stanach, oznaczając obszary o dużym zanieczyszczeniu w oparciu o takie kryteria, jak dane z monitoringu jakości powietrza, zalecenia przedłożone przez stany i inne informacje techniczne; i obniżyła Krajową Normę Jakości Powietrza dla dobowego narażenia na pyły o rozmiarach 2,5 mikrometra i mniejszych z 15 μg/m 3 do 12 μg/m 3 w 2012 r. W rezultacie średnie roczne stężenia PM 2,5 w USA spadły z 13,5 μg/m 3 do 8,02 µg/m 3 , w latach 2000-2017.

Bibliografia

Linki zewnętrzne