Загрязнение воздуха

Part of a series on
Pollution
Air pollution from a factory
Air Acid rain Air quality index Atmospheric dispersion modeling Chlorofluorocarbon Combustion Exhaust gas Haze Global dimming Global distillation Indoor air quality Non-exhaust emissions Ozone depletion Particulates Persistent organic pollutant Smog Soot Volatile organic compound
Biological Biological hazard Genetic Illegal logging Introduced species Invasive species
Digital Information
Electromagnetic Light Ecological Overillumination Radio spectrum
Natural Ozone Radium and radon in the environment Volcanic ash Wildfire
Noise Transportation Health effects from noise Marine mammals and sonar Noise barrier Noise control Soundproofing
Radiation Actinides Bioremediation Depleted uranium Nuclear fission Nuclear fallout Plutonium Poisoning Radioactivity Uranium Radioactive waste
Soil Agricultural Land degradation Bioremediation Defecation Electrical resistance heating Illegal mining Soil guideline values Phytoremediation
Solid waste Advertising mail Biodegradable waste Brown waste Electronic waste Foam food container Food waste Green waste Hazardous waste Industrial waste Litter Mining Municipal solid waste Nanomaterials Plastic Packaging waste Post-consumer waste Waste management
Space Space debris
Thermal Urban heat island
Visual Air travel Advertising clutter Overhead power lines Traffic signs Urban blight Vandalism
War Chemical warfare Herbicidal warfare Agent Orange Nuclear holocaust Nuclear fallout Nuclear famine Nuclear winter Scorched earth Unexploded ordnance War and environmental law
Water Agricultural wastewater Biosolids Diseases Eutrophication Firewater Freshwater Groundwater Hypoxia Industrial wastewater Marine Monitoring Nonpoint source Nutrient Ocean acidification Oil spill Pharmaceuticals Freshwater salinization Septic tanks Sewage Shipping Sludge Stagnation Sulfur water Surface runoff Turbidity Urban runoff Water quality Wastewater
Topics History Pollutants Heavy metals Paint
Misc Area source Brain health and pollution Debris Dust Garbology Legacy Midden Point source Waste Toxic Lists Diseases Law by country Most polluted cities Least polluted cities by PM2.5 Treaties Most polluted rivers Categories By country
Environment portal Ecology portal
v t e

Part of a series on
Weather
Temperate and polar seasons Winter Spring Summer Autumn
Tropical seasons Dry season Harmattan Wet season
Storms Cloud Cumulonimbus cloud Arcus cloud Downburst Microburst Heat burst Derecho Lightning Volcanic lightning Thunderstorm Air-mass thunderstorm Thundersnow Dry thunderstorm Mesocyclone Supercell Tornado Anticyclonic tornado Landspout Waterspout Dust devil Fire whirl Anticyclone Cyclone Polar low Extratropical cyclone European windstorm Nor'easter Subtropical cyclone Tropical cyclone Atlantic hurricane Typhoon Storm surge Dust storm Simoom Haboob Monsoon Amihan Gale Sirocco Firestorm Winter storm Ice storm Blizzard Ground blizzard Snow squall
Precipitation Drizzle Freezing Graupel Hail Megacryometeor Ice pellets Diamond dust Rain Freezing Cloudburst Snow Rain and snow mixed Snow grains Snow roller Slush
Topics Air pollution Atmosphere Chemistry Convection Physics River Climate Cloud Physics Fog Mist Season Cold wave Heat wave Jet stream Meteorology Severe weather List Extreme Severe weather terminology Canada Japan United States Weather forecasting Weather modification
Glossaries Meteorology Climate change Tornado terms Tropical cyclone terms
Weather portal
v t e

Загрязнение воздуха — это наличие в атмосфере веществ, которые вредны для людей и других живых существ или наносят ущерб окружающей среде. Загрязнение воздуха может быть химическим, физическим или биологическим. ^[1] Существует множество различных типов загрязнителей воздуха, таких как газы (включая озон , оксиды азота , диоксид серы , оксид углерода , аммиак и метан ), твердые частицы (например, сажа ), свинец ^[2] и биологические молекулы . Загрязнение воздуха может вызывать болезни, аллергии и даже смерть; оно также может причинять вред животным и сельскохозяйственным культурам и наносить ущерб природной среде (например, изменение климата , истощение озонового слоя или деградация среды обитания ) или искусственной среде (например, кислотные дожди ). ^[3] Загрязнение воздуха может происходить естественным образом или быть вызвано деятельностью человека. ^[4]

Загрязнение воздуха ежегодно становится причиной около 7 или 8 миллионов смертей. ^{[5] [6]} Это значительный фактор риска для ряда заболеваний, связанных с загрязнением , включая болезни сердца , инсульт , хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), астму и рак легких . ^{[7] [6]} Это четвертый по величине фактор риска для здоровья человека в целом ^[8], поскольку 99% людей подвергаются воздействию вредных уровней загрязнения воздуха. ^[9] Загрязнение воздуха твердыми частицами ( PM2.5 ) является основной причиной смерти (4,7 миллиона), за ним следует загрязнение воздуха внутри помещений (3,1 миллиона) и озон (0,5 миллиона). ^[5]

Всемирный банк подсчитал, что потери благосостояния (преждевременная смерть) и потери производительности (потерянная рабочая сила), вызванные загрязнением воздуха, обходятся мировой экономике более чем в 8 триллионов долларов в год. Качество воздуха тесно связано с климатом Земли и экосистемами в глобальном масштабе. Многие из факторов локального загрязнения воздуха также являются источниками выбросов парниковых газов , т. е. сжиганием ископаемого топлива . ^[1]

Существует множество различных технологий и стратегий для снижения загрязнения воздуха. ^[10] Национальные законы о качестве воздуха часто были весьма эффективными, в частности, Закон о чистом воздухе 1956 года в Великобритании и Закон о чистом воздухе США , принятый в 1963 году. ^{[11] [12]} Некоторые из этих усилий были успешными на международном уровне, например, Монреальский протокол , ^[13] который сократил выбросы вредных химических веществ, разрушающих озоновый слой , в то время как другие, например, международные действия по изменению климата , были менее успешными. ^[14]

Существует множество различных источников загрязнения воздуха. Некоторые загрязнители воздуха (например, оксиды азота) в основном являются результатом деятельности человека, ^[15] в то время как некоторые (в частности, радоновый газ) в основном имеют природное происхождение. ^[16] Однако многие загрязнители воздуха (включая пыль и диоксид серы ) имеют природное и антропогенное происхождение. ^[17]

Большая часть загрязнения воздуха в мире происходит из-за сжигания ископаемого топлива для производства энергии, транспортировки и отопления, хотя люди загрязняют воздух и многими другими способами. ^[18]

• Электростанции, работающие на ископаемом топливе , и электростанции, работающие на биомассе, имеют дымовые трубы (см., например, воздействие угольной промышленности на окружающую среду ) ^[18]
• Нефтегазовые объекты, где есть утечки метана ^{[19] [20] [21]}
• Сжигание традиционной биомассы, такой как древесина, отходы сельскохозяйственных культур и навоз. В развивающихся и бедных странах ^[22] традиционное сжигание биомассы является основным источником загрязнения воздуха. ^{[23] [24]} Это также основной источник загрязнения частицами во многих развитых регионах, включая Великобританию и Новый Южный Уэльс. ^{[25] [26]}
• печи и другие виды отопительных приборов, работающих на топливе ^[27]

• производственные мощности (заводы) ^[28] Исследование 2014 года показало, что в Китае секторы производства оборудования, машин и приборов, а также строительства вносят более 50% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. ^{[29] [ необходим лучший источник ]} Такой высокий уровень выбросов обусловлен высокой интенсивностью выбросов и высокими коэффициентами выбросов в его промышленной структуре. ^[30]
• строительство (включая деятельность по восстановлению/реконструкции зданий), ^{[31] [32]} , снос ^{[33] [34]} и реконструкция ^[35] зданий и других сооружений

• сжигание отходов ( мусоросжигательные заводы , а также открытое и неконтролируемое сжигание неправильно утилизированных отходов, составляющих около четверти муниципальных твердых отходов) ^{[36] [37]}
• Размещение отходов на свалках приводит к образованию метана ^[38] , а открытое сжигание отходов приводит к выбросам вредных веществ. ^[39]

• Мобильные источники включают автомобили, грузовики и другие дорожные транспортные средства; дизельные поезда ; корабли и другие морские суда; а также самолеты, космические ракеты и космический мусор . ^{[40] [41]} Транспортные средства с бензиновыми и дизельными двигателями производят около половины своих выбросов из выхлопных газов , а другую половину из выбросов, не связанных с выхлопными газами (износ шин и тормозов, эрозия или нарушение дорожного покрытия); электромобили не производят выбросов выхлопных газов, но все равно производят другие выбросы. ^[42] Дорожные транспортные средства производят значительную часть всего загрязнения воздуха (обычно, например, около трети или половины всех выбросов диоксида азота) ^{[43] [44] [45]} и являются основным фактором изменения климата . ^{[46] [47]}

• Стратегии сельского хозяйства и управления лесами с использованием контролируемых выжиганий. Такие практики, как подсечно-огневое земледелие в лесах, таких как Амазонка, вызывают сильное загрязнение воздуха из-за вырубки лесов . ^[48] Контролируемое или предписанное выжигание — это практика, используемая в управлении лесами , сельском хозяйстве, восстановлении прерий и сокращении выбросов парниковых газов . ^[49] Лесники могут использовать контролируемый огонь в качестве инструмента, поскольку огонь является естественной особенностью экологии как лесов, так и лугов. ^[50] Контролируемое выжигание стимулирует прорастание некоторых желательных лесных деревьев, что приводит к возобновлению леса. ^[51]
• Выбросы сельскохозяйственной продукции , а также выбросы от производства мяса или животноводства вносят значительный вклад в загрязнение воздуха ^{[52] [53]}
• Удобренные сельскохозяйственные угодья могут быть основным источником оксидов азота . ^[54]

• Пары от краски, лака для волос , лака , аэрозольных баллончиков и других растворителей. Они могут быть значительными; выбросы из этих источников, по оценкам, составляли почти половину загрязнения летучими органическими соединениями в бассейне Лос-Анджелеса в 2010-х годах. ^[55]
• Ядерное оружие , токсичные газы, бактериологическое оружие и ракетная техника являются примерами военных ресурсов. ^[56]

• Пыль из естественных источников, обычно с больших территорий с небольшим количеством растительности или без нее.
• Метан , выделяемый при переваривании пищи животными, например, крупным рогатым скотом .
• Радоновый газ от радиоактивного распада в земной коре . Радон — это бесцветный, не имеющий запаха, встречающийся в природе, радиоактивный благородный газ , который образуется при распаде радия . Он считается опасным для здоровья. Радоновый газ из природных источников может накапливаться в зданиях, особенно в закрытых помещениях, таких как подвалы, и является второй по частоте причиной рака легких после курения сигарет .
• Дым и окись углерода от лесных пожаров . В периоды активных лесных пожаров дым от неконтролируемого сжигания биомассы может составлять почти 75% всего загрязнения воздуха по концентрации. ^[57]
• Растительность в некоторых регионах выделяет экологически значимые объемы летучих органических соединений (ЛОС) в теплые дни. Эти ЛОС реагируют с источниками загрязнения, связанными с деятельностью человека, в частности, с NO _x , SO ₂ и органическими углеродными соединениями, создавая сезонную дымку вторичных загрязняющих веществ. ^[58] Черная камедь , тополь, дуб и ива — вот некоторые примеры растительности, которая может производить обильные ЛОС. Производство ЛОС этими видами приводит к повышению уровня озона до восьми раз по сравнению с видами деревьев с низким воздействием. ^[59]
• Извержения вулканов , которые производят в основном пар (около 79 процентов), а также углекислый газ (12 процентов), диоксид серы (6,5 процента) и небольшое количество других загрязняющих веществ, таких как хлор и частицы пепла . ^[60]

Загрязнитель воздуха — это вещество в воздухе, которое может оказывать множество эффектов на людей и экосистему. ^[61] Вещество может быть твердыми частицами, жидкими каплями или газами и часто принимает форму аэрозоля ( твердые частицы или жидкие капли, диспергированные и переносимые газом). ^[62] Загрязнитель может иметь человеческое или природное происхождение.

Загрязнители классифицируются как первичные и вторичные. Первичные загрязнители производятся непосредственно источником и остаются в той же химической форме после того, как они были выброшены в атмосферу. Примерами являются пепел от извержения вулкана, угарный газ из выхлопных газов автомобилей и диоксид серы, выделяемый заводами. Вторичные загрязнители не выбрасываются напрямую. Скорее, они образуются в воздухе, когда первичные загрязнители реагируют или взаимодействуют. Приземный озон является ярким примером вторичного загрязнителя. Некоторые загрязнители могут быть как первичными, так и вторичными: они как выбрасываются напрямую, так и образуются из других первичных загрязнителей. ^[63]

Аммиак (NH ₃ ) выделяется в основном сельскохозяйственными отходами. Обычно он встречается в виде газа с характерным резким запахом. Аммиак вносит значительный вклад в пищевые потребности наземных организмов, выступая в качестве предшественника продуктов питания и удобрений. Несмотря на широкое применение, аммиак является как едким, так и опасным. ^[64] В атмосфере аммиак реагирует с оксидами азота и серы, образуя вторичные частицы. ^[65]

Углекислый газ (CO ₂ ) в основном выделяется при сжигании ископаемого топлива. ^[66] Он потенциально смертелен при очень высоких концентрациях (обычно в 100 раз превышающих «нормальные» атмосферные уровни). ^{[67] [68]} Хотя Всемирная организация здравоохранения признает CO ₂ загрязнителем климата, она не включает этот газ в свои Рекомендации по качеству воздуха и не устанавливает для него рекомендуемые целевые показатели. ^[69] CO ₂ является удушающим газом и не классифицируется как токсичный или вредный в целом. ^[70] Пределы воздействия на рабочем месте существуют в таких местах, как Великобритания (5000 ppm для долгосрочного воздействия и 15 000 ppm для краткосрочного воздействия). ^[68] Стихийные бедствия, такие как извержение лимнического озера Ниос, также могут привести к внезапному выбросу огромного количества CO _2. ^[71]

Из-за своей роли в качестве парникового газа CO ₂ был описан как «худший загрязнитель климата». ^[72] Подобные утверждения относятся к его долгосрочному воздействию на атмосферу, а не к краткосрочному воздействию на такие вещи, как здоровье человека, продовольственные культуры и здания. Этот вопрос терминологии имеет практические последствия, например, при определении того, считается ли Закон США о чистом воздухе (который предназначен для улучшения качества воздуха) регулирующим выбросы CO _2. ^[73] Этот вопрос был решен в Соединенных Штатах Законом о снижении инфляции 2022 года, который специально внес поправки в Закон о чистом воздухе, «чтобы определить углекислый газ, образующийся при сжигании ископаемого топлива, как «загрязнитель воздуха». ^[74]

Окись углерода (CO): CO — это бесцветный, не имеющий запаха, токсичный газ. ^[75] Это продукт сгорания топлива, такого как природный газ, уголь или древесина. Выхлопные газы транспортных средств вносят вклад в большую часть выбросов оксида углерода в атмосферу. Он создает в воздухе образование типа смога, которое связывают со многими заболеваниями легких и нарушениями в окружающей среде и животных.

Оксиды азота (NO _x ), в частности диоксид азота , выбрасываются при высокотемпературном сгорании, а также производятся во время гроз электрическим разрядом . Их можно увидеть как коричневый купол дымки над или шлейф по ветру от городов. Диоксид азота - это химическое соединение с формулой NO ₂ . Это один из нескольких оксидов азота. Один из самых известных загрязнителей воздуха, этот красновато-коричневый токсичный газ имеет характерный резкий, едкий запах.

Твердые частицы (ТЧ), также известные как частицы, атмосферные твердые частицы (АТЧ) или мелкие частицы, представляют собой микроскопические твердые или жидкие частицы, взвешенные в газе. ^[76] Аэрозоль представляет собой смесь частиц и газа. Вулканы, пыльные бури , лесные и луговые пожары, живые растения и морские брызги являются источниками частиц. Аэрозоли образуются в результате деятельности человека, такой как сжигание ископаемого топлива в автомобилях, электростанциях и промышленных процессах. ^[77] Повышенные уровни мелких частиц в воздухе связаны с такими опасностями для здоровья, как сердечные заболевания, ^[78] изменение функции легких и рак легких; ^[79] определенная связь между загрязнением мелкими частицами и более высокими показателями смертности в городских районах была установлена ​​в исследовании Гарвардского университета «Шесть городов» , опубликованном в 1993 году. ^[80] Твердые частицы связаны с респираторными инфекциями и могут быть особенно вредны для людей с такими заболеваниями, как астма . ^[81] Усилия по сокращению содержания твердых частиц в воздухе могут привести к улучшению здоровья. ^[82]

Диоксид серы (SO ₂ ) вырабатывается вулканами и в различных промышленных процессах. Уголь и нефть часто содержат соединения серы, и их сжигание генерирует диоксид серы. Высокие концентрации SO 2 в воздухе при выбросах обычно также приводят к образованию других оксидов серы (SO x ). SO x может реагировать с другими соединениями в атмосфере, образуя мелкие частицы и способствуя загрязнению твердыми частицами (ТЧ) [...] При высоких концентрациях газообразный SO x может наносить вред растениям, повреждая листву и уменьшая рост. SO 2 и другие оксиды серы могут способствовать образованию кислотных дождей. ^[83] Дальнейшее окисление SO ₂ , обычно в присутствии катализатора, такого как NO ₂ , образует H ₂ SO ₄ , и таким образом образуются кислотные дожди .

Приземный озон (O ₃ ): Озон образуется при смешивании NOx и ЛОС. ^[84] Фотохимические и химические реакции с его участием подпитывают многие химические процессы, происходящие в атмосфере днем ​​и ночью. Это загрязняющее вещество и компонент смога , который в больших количествах производится в результате деятельности человека (в основном сжигания ископаемого топлива). ^[85] O ₃ в значительной степени образуется в результате химических реакций с участием газов NOx ₍ оксидов азота, особенно от сгорания) и летучих органических соединений в присутствии солнечного света. Из-за влияния температуры и солнечного света на эту реакцию высокие уровни озона чаще всего наблюдаются в жаркие летние дни. ^[86]

Летучие органические соединения (ЛОС): ЛОС являются загрязнителями воздуха как внутри, так и снаружи помещений. ^[87] Они классифицируются как метановые (CH ₄ ) или неметановые (НМЛОС). Метан является чрезвычайно эффективным парниковым газом, который способствует усилению глобального потепления . Другие углеводородные ЛОС также являются значительными парниковыми газами из-за их роли в создании озона и продлении жизни метана в атмосфере . Этот эффект варьируется в зависимости от местного качества воздуха. Ароматические НМЛОС бензол, толуол и ксилол являются предполагаемыми канцерогенами и могут привести к лейкемии при длительном воздействии. 1,3-бутадиен является еще одним опасным соединением, часто связанным с промышленным использованием.

• Хлорфторуглероды (ХФУ): Выделяются из товаров, которые сейчас запрещены к использованию; вредны для озонового слоя. Это газы, выделяемые кондиционерами, морозильниками, аэрозольными распылителями и другими подобными устройствами. ХФУ достигают стратосферы после выброса в атмосферу. ^[88] Здесь они взаимодействуют с другими газами, нанося вред озоновому слою. В результате этого ультрафиолетовые лучи могут достигать поверхности Земли. Это может привести к раку кожи, проблемам с глазами и даже повреждению растений. ^[89]
• Запахи: например, от мусора, сточных вод и промышленных процессов.
• Стойкие органические загрязнители , которые могут прикрепляться к частицам. Стойкие органические загрязнители (СОЗ) — это органические соединения, которые устойчивы к деградации окружающей среды из-за химических, биологических или фотолитических процессов. В результате было обнаружено, что они выживают в окружающей среде, способны к передаче на большие расстояния, биоаккумулируются в тканях человека и животных, биоусиливаются в пищевых цепях и представляют серьезную угрозу для здоровья человека и экосистемы . ^[90] Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях определила пестициды и другие стойкие органические загрязнители, вызывающие беспокойство. К ним относятся диоксины и фураны , которые непреднамеренно создаются при сжигании органических веществ, например, при открытом сжигании пластика, и являются эндокринными разрушителями и мутагенами .
• Стойкие свободные радикалы, связанные с мелкодисперсными частицами в воздухе, связаны с сердечно-легочными заболеваниями. ^{[91] [92]}
• Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ): группа ароматических соединений, образующихся при неполном сгорании органических соединений, включая уголь, нефть и табак. ^[93] Сжигание древесины является еще одним значительным источником ПАУ. ^[94]
• Радиоактивные загрязнители : образуются в результате ядерных взрывов , ядерных катастроф, боевых взрывчатых веществ и естественных процессов, таких как радиоактивный распад радона.
• Токсичные металлы, такие как свинец и ртуть , особенно их соединения.
• Пероксиацетилнитрат (C ₂ H ₃ NO ₅ ): образуется из NO _x и летучих органических соединений, таких как озон.
• Фотохимический смог : частицы образуются из газообразных первичных загрязняющих веществ и химикатов. ^[95] Смог — это тип загрязнения, который происходит в атмосфере. Смог возникает из-за сжигания огромного количества угля в определенном регионе, в результате чего образуется смесь дыма и диоксида серы. ^[96] Современный смог обычно вызывается автомобильными и промышленными выбросами, которые подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения солнца в атмосфере, образуя вторичные загрязняющие вещества, которые затем соединяются с первичными выбросами, образуя фотохимический смог.
• Микропластик из косметики, одежды и многих других источников. ^[97]

Существует множество других химических веществ, классифицируемых как опасные загрязнители воздуха. Некоторые из них регулируются в США в соответствии с Законом о чистом воздухе , а в Европе — многочисленными директивами (включая Директиву Air "Framework" 96/62/EC об оценке и управлении качеством окружающего воздуха, Директиву 98/24/EC о рисках, связанных с химическими веществами на работе, и Директиву 2004/107/EC, охватывающую тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды в окружающем воздухе). ^{[98] [99]}

• 
  До того, как была установлена ​​система десульфурации дымовых газов , выбросы этой электростанции в Нью-Мексико содержали чрезмерное количество диоксида серы .
• 
  Термические окислители представляют собой варианты снижения загрязнения воздуха опасными загрязняющими веществами (ОЗВ), летучими органическими соединениями (ЛОС) и пахучими выбросами.
• В этом видео представлен обзор исследования НАСА о влиянии человека на качество воздуха в мире.

Существует важное различие между выбросами загрязняющих веществ в воздух и воздействием . ^[100] Выбросы — это количество загрязняющих веществ, выбрасываемых из определенного источника; воздействие — это количество загрязняющего вещества, вдыхаемого людьми или другими живыми существами. В тех случаях, когда законы о загрязнении воздуха могут стремиться ограничить выбросы определенного загрязняющего вещества или концентрацию в определенной среде, последствия для здоровья зависят от воздействия этого загрязняющего вещества на людей. ^[101] Согласно стандартам качества воздуха ВОЗ 2021 года, 99% населения мира подвергается воздействию вредного загрязнения воздуха. ^[9]

Риск загрязнения воздуха определяется опасностью загрязняющего вещества и степенью воздействия этого загрязняющего вещества. Воздействие загрязнения воздуха может быть измерено для человека, группы, например, для детей района или страны, или для всего населения. Например, можно определить воздействие опасного загрязнения воздуха на географическую область, принимая во внимание различные микросреды и возрастные группы. Это можно рассчитать ^[102] как воздействие при вдыхании. Это будет учитывать ежедневное воздействие в различных условиях, например, различные микросреды в помещении и на открытом воздухе. Воздействие должно включать различные возрастные и другие демографические группы, особенно младенцев, детей, беременных женщин и другие чувствительные субпопуляции. ^[102]

Для каждого конкретного времени, когда подгруппа находится в обстановке и занимается определенными видами деятельности, воздействие загрязнителя воздуха должно интегрировать концентрации загрязнителя воздуха с учетом времени, проведенного в каждой обстановке, и соответствующие скорости вдыхания для каждой подгруппы, играющей, готовящей, читающей, работающей, проводящей время в транспорте и т. д. Скорость вдыхания маленького ребенка, например, будет ниже, чем у взрослого. Молодой человек, занимающийся напряженными упражнениями, будет иметь более высокую скорость дыхания, чем ребенок, занимающийся малоподвижной деятельностью. Таким образом, ежедневное воздействие должно включать количество времени, проведенного в каждой обстановке микросреды, а также вид деятельности, выполняемой там. Концентрация загрязнителя воздуха в каждой обстановке микроактивности/микросреды суммируется, чтобы указать воздействие. ^[102]

Для некоторых загрязняющих веществ, таких как черный углерод , воздействие, связанное с движением, может доминировать над общим воздействием, несмотря на короткое время воздействия, поскольку высокие концентрации совпадают с близостью к основным дорогам или участием в (моторизованном) движении. ^[103] Большая часть общего ежедневного воздействия происходит в виде коротких пиков высоких концентраций, но остается неясным, как определить пики и определить их частоту и воздействие на здоровье. ^[104]

В 2021 году ВОЗ вдвое снизила рекомендуемый предел для мельчайших частиц, образующихся при сжигании ископаемого топлива. Новый предел для диоксида азота (NO ₂ ) на 75% ниже. ^[105] Растущие доказательства того, что загрязнение воздуха — даже при очень низких уровнях — вредит здоровью человека, заставили ВОЗ пересмотреть свой руководящий принцип (с 10 мкг/м ³ до 5 мкг/м ³ ) в отношении того, что она считает безопасным уровнем воздействия загрязнения твердыми частицами, в результате чего большая часть мира — 97,3 процента мирового населения — оказалась в небезопасной зоне. ^[106]

Отсутствие вентиляции в помещении концентрирует загрязнение воздуха там, где люди часто проводят большую часть своего времени. Загрязнение воздуха в помещении может представлять значительный риск для здоровья. Согласно отчетам Агентства по охране окружающей среды, концентрация многих загрязняющих веществ в воздухе внутри помещения может быть в два-пять раз выше, чем на улице. В некоторых случаях загрязняющих веществ в воздухе внутри помещения может быть до 100 раз больше, чем внутри. ^[107]

По состоянию на 2023 год более 2,3 миллиарда человек ^[108] в развивающихся странах полагаются на сжигание загрязняющего биотоплива, такого как древесина, сухой навоз , уголь или керосин , для приготовления пищи, что приводит к вредному загрязнению воздуха в домохозяйствах . Влияние на здоровье в основном касается женщин, которые, вероятно, несут ответственность за приготовление пищи, и маленьких детей. ^[109] Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) оценивает, что загрязнение, связанное с приготовлением пищи, является причиной 3,8 миллиона ежегодных смертей. ^[110] Исследование « Глобальное бремя болезней» оценило число смертей в 2021 году в 3,1 миллиона. ^[111] Проблема тесно связана с энергетической бедностью и приготовлением пищи .

К загрязняющим веществам в помещениях, которые могут вызывать загрязнение, относятся асбест, биологические агенты, строительные материалы, радон, табачный дым, а также дровяные печи, газовые плиты или другие системы отопления. ^[107]

Радон (Rn), канцероген , выделяется из Земли в определенных местах и ​​задерживается внутри домов. Строительные материалы, включая ковровые покрытия и фанеру, выделяют формальдегид (H-CHO). Краска и растворители выделяют летучие органические соединения (ЛОС) при высыхании. Свинцовая краска может распасться на пыль и вдыхаться. ^{[112] [113]}

Преднамеренное загрязнение воздуха происходит с использованием освежителей воздуха , благовоний и других ароматизированных предметов. Контролируемое сжигание дров в кухонных печах и каминах может добавить значительное количество вредных частиц дыма в воздух, как внутри, так и снаружи. ^{[112] [113]} Смертельные случаи в результате загрязнения в помещении могут быть вызваны использованием пестицидов и других химических аэрозолей в помещении без надлежащей вентиляции. Также кухня в современном доме производит вредные частицы и газы, а такое оборудование, как тостеры, является одним из худших источников. ^[114]

Отравление угарным газом и смертельные случаи часто происходят из-за неисправных вентиляционных отверстий и дымоходов или из-за сжигания древесного угля в помещении или в замкнутом пространстве, например, в палатке. ^[115] Хроническое отравление угарным газом может возникнуть даже из-за плохо отрегулированных запальников . Во всю домашнюю сантехнику встроены ловушки, чтобы не допустить попадания канализационного газа и сероводорода внутрь помещений. Одежда выделяет тетрахлорэтилен или другие жидкости для химчистки в течение нескольких дней после химчистки.

Хотя его использование сейчас запрещено во многих странах, широкое использование асбеста в промышленных и бытовых условиях в прошлом оставило потенциально очень опасный материал во многих местах. Асбестоз - это хроническое воспалительное заболевание, поражающее ткань легких. Оно возникает после длительного, сильного воздействия асбеста из содержащих асбест материалов в конструкциях. У людей с асбестозом наблюдается сильная одышка (затрудненное дыхание) и повышенный риск в отношении нескольких различных типов рака легких . Следует проявлять осторожность, чтобы различать несколько форм связанных заболеваний. Их можно определить как асбестоз, рак легких и мезотелиому брюшины (как правило, очень редкая форма рака, при более широком распространении она почти всегда связана с длительным воздействием асбеста). ^[116]

Биологические источники загрязнения воздуха также встречаются в помещениях, в виде газов и взвешенных в воздухе частиц. Домашние животные производят перхоть, люди производят пыль из мельчайших чешуек кожи и разложившихся волос, пылевые клещи в постельных принадлежностях, коврах и мебели производят ферменты и фекальные выделения микрометрового размера, жители выделяют метан, плесень образуется на стенах и производит микотоксины и споры, системы кондиционирования воздуха могут инкубировать болезнь легионеров и плесень, а комнатные растения, почва и окружающие сады могут производить пыльцу , пыль и плесень. В помещениях отсутствие циркуляции воздуха позволяет этим загрязняющим веществам накапливаться больше, чем они могли бы встречаться в природе.

Загрязнение воздуха оказывает как острое, так и хроническое воздействие на здоровье человека, влияя на ряд различных систем и органов, но в основном на дыхательную и сердечно-сосудистую системы организма. Недуги включают в себя раздражение верхних дыхательных путей от незначительного до хронического, например, затрудненное дыхание, хрипы, кашель, астму ^[117] и болезни сердца , рак легких , инсульт , острые респираторные инфекции у детей и хронический бронхит у взрослых, усугубляя уже имеющиеся болезни сердца и легких или приступы астмы. Загрязнение воздуха также связывают с расстройствами мозга, такими как деменция, депрессия, беспокойство и психоз. ^[118]

Краткосрочное и долгосрочное воздействие связано с преждевременной смертностью и сокращением продолжительности жизни ^[119] и может привести к увеличению использования лекарств, увеличению числа визитов к врачу или в отделение неотложной помощи , большему количеству госпитализаций и преждевременной смерти. ^{[102] [ необходим лучший источник ]} Заболевания, которые развиваются из-за постоянного воздействия загрязнения воздуха, являются заболеваниями, связанными со здоровьем окружающей среды , которые развиваются, когда не поддерживается здоровая окружающая среда. ^[120]

Даже при уровнях ниже тех, которые считаются безопасными регулирующими органами США, воздействие трех компонентов загрязнения воздуха, мелких твердых частиц, диоксида азота и озона, коррелирует с сердечными и респираторными заболеваниями. ^[121] Индивидуальные реакции на загрязнители воздуха зависят от типа загрязнителя, которому подвергается человек, степени воздействия, а также состояния здоровья и генетики человека. ^[102] Наиболее распространенными источниками загрязнения воздуха являются твердые частицы и озон (часто от сжигания ископаемого топлива), ^[122] диоксид азота и диоксид серы. Дети в возрасте до пяти лет, которые живут в развивающихся странах, являются наиболее уязвимой группой населения к смерти, связанной с загрязнением воздуха внутри и снаружи помещений. ^[123]

Смешанное воздействие как технического углерода, так и озона может привести к значительно более серьезным последствиям для здоровья. ^[124]

Оценки числа смертей из-за загрязнения воздуха различаются. ^[126] Согласно исследованию глобального бремени болезней 2024 года , загрязнение воздуха привело к 8,1 миллионам смертей в 2021 году, что составляет более 1 из 8 смертей. Загрязнение воздуха твердыми частицами ( PM2.5 ) было самой большой причиной смерти (4,7 миллиона), за которым следуют загрязнение воздуха в помещениях (3,1 миллиона) и озон (0,5 миллиона). ^[5] Согласно исследованию, опубликованному в 2019 году, в 2015 году это число составило около 8,8 миллиона, причем 5,5 миллиона из этих преждевременных смертей были вызваны загрязнением воздуха из антропогенных источников. ^{[127] [128]} Дети подвергаются особому риску. ^[129]

По оценкам ВОЗ, ежегодно от загрязнения воздуха умирает 6,7 млн ​​человек. Согласно этой оценке, в 2019 году загрязнение наружного воздуха стало причиной около 4,2 млн смертей. ^[130]

Глобальная средняя потеря ожидаемой продолжительности жизни (LLE; аналогично YPLL ) из-за загрязнения воздуха в 2015 году составила 2,9 года, что существенно больше, чем, например, 0,3 года от всех форм прямого насилия. ^[131] Сообщества с людьми, которые живут более 85 лет, имеют низкий уровень загрязнения окружающего воздуха, что предполагает связь между уровнями загрязнения воздуха и долголетием. ^[132]

Причинами смерти являются инсульты, болезни сердца, ХОБЛ , рак легких и инфекции легких. ^[133] По оценкам ВОЗ, в 2019 году ~68% преждевременных смертей, связанных с загрязнением наружного воздуха, были вызваны ишемической болезнью сердца и инсультом. ^[130]

В Индии и Китае больше всего смертей от загрязнения воздуха. В Индии это привело к 2,1 миллиона смертей в 2021 году, тогда как в Китае — к 2,4 миллиона смертей. ^[134] В некоторых странах более 20% смертей были связаны с загрязнением воздуха, например, в Непале, Бангладеш, Лаосе и Северной Корее. Смертность от загрязнения воздуха высока в странах со средним уровнем дохода из-за промышленности, а в странах с низким уровнем дохода — из-за использования твердого топлива для приготовления пищи. ^[135]

Ежегодная преждевременная смертность в Европе, вызванная загрязнением воздуха, оценивается в 430 000 ^[136] - 800 000 человек. ^[128] Важной причиной этих смертей является диоксид азота и другие оксиды азота (NOx), выбрасываемые дорожными транспортными средствами. ^[136] По оценкам, во всем Европейском союзе загрязнение воздуха сокращает продолжительность жизни почти на девять месяцев. ^[137] В консультационном документе 2015 года правительство Великобритании раскрыло, что диоксид азота является причиной 23 500 преждевременных смертей в Великобритании в год. ^[138]

Устранение выбросов ископаемого топлива, связанных с энергетикой, в Соединенных Штатах предотвратит 46 900–59 400 преждевременных смертей каждый год и обеспечит 537–678 миллиардов долларов выгод от предотвращения болезней и смерти, связанных с PM _{2,5 .} ^[139] Исследование, опубликованное в 2023 году в журнале Science, было сосредоточено на выбросах диоксида серы угольными электростанциями (угольные PM _2,5 ) и пришло к выводу, что «воздействие угольных PM _2,5 было связано с 2,1-кратным увеличением риска смертности, чем воздействие PM _2,5 из всех источников». ^[140] С 1999 по 2020 год в США в общей сложности 460 000 смертей были связаны с угольными PM _2,5 . ^[140] Исследование 2021 года показало, что загрязнение наружного воздуха связано со значительным ростом смертности «даже при низких уровнях загрязнения ниже текущих европейских и североамериканских стандартов и рекомендуемых значений ВОЗ» незадолго до того, как ВОЗ скорректировала свои рекомендации. ^{[141] [142]}

Самой большой причиной загрязнения воздуха является сжигание ископаемого топлива ^[143]  – в основном, производство и использование автомобилей , производство электроэнергии и отопление. ^[144] По оценкам, ежегодно в мире происходит 4,5 миллиона преждевременных смертей из-за загрязняющих веществ, выбрасываемых электростанциями с высоким уровнем выбросов, и выхлопных газов транспортных средств. ^[145]

Исследование пришло к выводу, что загрязнение воздуха PM _2.5, вызванное современной свободной торговлей и потреблением 19 странами G20, ежегодно становится причиной двух миллионов преждевременных смертей, что предполагает, что среднее потребление в течение жизни около ~28 человек в этих странах становится причиной по крайней мере одной преждевременной смерти (средний возраст ~67 лет), в то время как развивающиеся страны «нельзя ожидать» реализации или возможности реализации контрмер без внешней поддержки или скоординированных на международном уровне усилий. ^{[146] [147]}

Агентство по охране окружающей среды США подсчитало, что ограничение концентрации приземного озона до 65 частей на миллиард (ppb) предотвратит от 1700 до 5100 преждевременных смертей по всей стране в 2020 году по сравнению со стандартом в 75 ppb. Агентство прогнозирует, что более защитный стандарт также предотвратит дополнительно 26 000 случаев обострения астмы и более миллиона случаев пропуска работы или школы. ^{[148] [149]} После этой оценки Агентство по охране окружающей среды приняло меры по защите общественного здоровья , снизив Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) для приземного озона до 70 ppb. ^[150]

Согласно Глобальному исследованию бремени болезней , загрязнение воздуха является причиной 19% всех случаев смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. ^{[151] [152]} Существуют убедительные доказательства связи как краткосрочного, так и долгосрочного воздействия загрязненного воздуха со смертностью и заболеваемостью от сердечно-сосудистых заболеваний, инсультом, артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца (ИБС). ^[152]

Загрязнение воздуха является ведущим фактором риска инсульта, особенно в развивающихся странах, где уровни загрязняющих веществ самые высокие. ^[153] Систематический анализ 17 различных факторов риска в 188 странах показал, что загрязнение воздуха связано почти с каждым третьим инсультом (29%) во всем мире (34% инсультов в развивающихся странах по сравнению с 10% в развитых странах). ^{[153] [154]} У женщин загрязнение воздуха связано не с геморрагическим, а с ишемическим инсультом. ^[155] Было обнаружено, что загрязнение воздуха связано с повышенной заболеваемостью и смертностью от коронарного инсульта. ^[156] Механизмы, связывающие загрязнение воздуха с повышенной смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, до конца не изучены, но, вероятно, это системное воспаление и окислительный стресс . ^[157]

Исследования продемонстрировали повышенный риск развития астмы ^[158] и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) ^[159] из-за повышенного воздействия загрязнения воздуха, связанного с транспортом. Загрязнение воздуха было связано с увеличением госпитализации и смертности от астмы и ХОБЛ. ^{[160] [161]}

ХОБЛ включает спектр клинических расстройств, которые включают эмфизему , бронхоэктазы и хронический бронхит . ^[162] Факторы риска ХОБЛ являются как генетическими, так и экологическими. Повышенное загрязнение частицами способствует обострению этого заболевания и, вероятно, его патогенезу. ^[163]

Риск заболевания легких из-за загрязнения воздуха наиболее высок для младенцев и маленьких детей, чье нормальное дыхание быстрее, чем у детей старшего возраста и взрослых; пожилых людей; тех, кто работает на открытом воздухе или проводит много времени на открытом воздухе; и тех, у кого есть сопутствующие заболевания сердца или легких . ^[164]

Исследование, проведенное в 1960–1961 годах после Великого смога 1952 года, сравнило 293 жителя Лондона с 477 жителями Глостера, Питерборо и Норвича, трех городов с низким уровнем смертности от хронического бронхита. Все испытуемые были мужчинами, водителями почтовых грузовиков в возрасте от 40 до 59 лет. По сравнению с испытуемыми из отдаленных городов, у испытуемых из Лондона наблюдались более серьезные респираторные симптомы (включая кашель, мокроту и одышку ), снижение функции легких ( ОФВ1 и пиковая скорость потока), а также повышенное образование мокроты и гноя. Различия были более выраженными у испытуемых в возрасте от 50 до 59 лет. Исследование контролировало возраст и привычки курения, поэтому пришло к выводу, что загрязнение воздуха было наиболее вероятной причиной наблюдаемых различий. _[ ^165] Другие исследования показали, что воздействие загрязнения воздуха от транспорта снижает развитие функции легких у детей ^[166] , а функция легких может быть нарушена загрязнением воздуха даже при низких концентрациях. ^[167]

Считается, что, подобно муковисцидозу , серьезные опасности для здоровья становятся более очевидными при проживании в более городской среде. Исследования показали, что в городских районах люди испытывают гиперсекрецию слизи , более низкие уровни функции легких и более частое самодиагностирование хронического бронхита и эмфиземы. ^[168]

Около 265 000 случаев смерти от рака легких в мире в 2019 году были связаны с воздействием мелкодисперсных частиц PM _2,5 , взвешенных в воздухе. ^[169] Воздействие PM _2,5 , например, от выхлопных газов автомобилей, активирует спящие мутации в клетках легких, заставляя их становиться раковыми. ^{[170] [171]} Воздействие загрязнения воздуха внутри помещений, включая радон , стало причиной еще 170 000 случаев смерти от рака легких. ^[169] Рак легких также чаще встречался среди людей, подвергавшихся воздействию NO ₂ и черного углерода. ^[172]

Загрязнение наружного воздуха может также повышать риск других видов рака , но доказательства не столь очевидны, как для рака легких. ^[173] Например, может существовать связь между раком почки и уровнями PM _2.5 и NO _2. ^[174] Загрязнение воздуха в жилых помещениях, например, при приготовлении пищи на твердом топливе, а также радоном в строительных материалах, связано с раком шейки матки , ротовой полости и пищевода . ^[173]

Уровень загрязнения окружающего воздуха связан с преждевременными родами и низкой массой тела при рождении . Глобальное исследование ВОЗ 2014 года по вопросам здоровья матерей и перинатального периода выявило статистически значимую связь между низкой массой тела при рождении (НМТ) и повышенным уровнем воздействия PM _2,5 . Женщины в регионах с более высоким, чем средний уровень PM _2,5 имели статистически значимые более высокие шансы беременности, приводящей к рождению ребенка с низкой массой тела, даже с поправкой на переменные, связанные со страной. ^[175] Считается, что эффект обусловлен стимуляцией воспаления и усилением окислительного стресса .

Исследование показало, что в 2010 году воздействие PM _2.5 было тесно связано с 18% преждевременных родов во всем мире, что составило приблизительно 2,7 миллиона преждевременных родов. Страны с самым высоким уровнем загрязнения воздуха, связанным с преждевременными родами, находились в Южной и Восточной Азии, на Ближнем Востоке, в Северной Африке и в странах Западной Африки к югу от Сахары. ^[176] В 2019 году загрязнение окружающей среды твердыми частицами в Африке привело по меньшей мере к 383 000 преждевременных смертей, согласно новым оценкам стоимости загрязнения воздуха на континенте. Этот показатель увеличился с 3,6% в 1990 году до примерно 7,4% всех преждевременных смертей в этом регионе. ^{[177] [178] [179]}

Источник PM _2.5 сильно различается в зависимости от региона. В Южной и Восточной Азии беременные женщины часто подвергаются загрязнению воздуха в помещениях из-за древесины и других видов биотоплива , используемых для приготовления пищи, которые ответственны за более чем 80% регионального загрязнения. На Ближнем Востоке, в Северной Африке и странах Западной Африки к югу от Сахары мелкие PM поступают из природных источников, таких как пыльные бури . ^[176] В Соединенных Штатах в 2010 году было около 50 000 преждевременных родов, связанных с воздействием PM _2.5. ^[176]

Дети и младенцы относятся к числу наиболее уязвимых к загрязнению воздуха. Загрязненный воздух свинцом привел к смерти более 700 000 детей в 2021 году (709 000 в возрасте до 5 лет и 16 600 в возрасте 5–14 лет). ^[180] Дети в странах с низким или средним уровнем дохода подвергаются воздействию более высоких уровней мелких твердых частиц, чем дети в странах с высоким уровнем дохода. ^[181]

Влияние загрязнения воздуха на здоровье детей включает астму, пневмонию и инфекции нижних дыхательных путей, а также низкий вес при рождении. ^[182] Исследование, проведенное в Европе, показало, что воздействие ультратонких частиц может повышать артериальное давление у детей. ^[183] ​​Возможно, существует связь между воздействием загрязнения воздуха во время беременности и после рождения и аутизмом у детей. ^{[184] [185]}

Накапливаются данные о том, что воздействие загрязнения воздуха также влияет на центральную нервную систему . ^[186]

Загрязнение воздуха увеличивает риск развития деменции у людей старше 50 лет. ^[187] Воздействие загрязнения воздуха в помещениях в детстве может негативно влиять на когнитивные функции и развитие нервной системы. ^{[188] [189]} Пренатальное воздействие также может влиять на развитие нервной системы. [ ^{190] [191]} Исследования показывают, что загрязнение воздуха связано с различными нарушениями развития, окислительным стрессом и нейровоспалением , а также может способствовать развитию болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. ^[189]

Воздействие загрязнения воздуха также может вызывать проблемы с психическим здоровьем , такие как депрессия и беспокойство . ^[192] В частности, загрязнение воздуха от использования твердого топлива было связано с более высоким риском депрессии. ^[193] Риск депрессии и самоубийства был сильнее связан с более мелкими частицами (PM2.5) по сравнению с более крупными частицами (PM10). Связь была наиболее сильной для людей старше 65 лет. ^[194]

В 2015 году экспериментальные исследования сообщили об обнаружении значительных эпизодических (ситуационных) когнитивных нарушений из-за примесей в воздухе помещений, вдыхаемых испытуемыми, которые не были проинформированы об изменениях в качестве воздуха. Значительные дефициты были отмечены в результатах, полученных при увеличении концентрации либо летучих органических соединений (ЛОС), либо углекислого газа, при сохранении других факторов постоянными. Самые высокие уровни примесей не редкость в некоторых классных комнатах или офисах. ^{[195] [196]}

Было показано, что более высокие концентрации PM _2.5 и CO ₂ связаны с более медленным временем реакции и снижением точности тестов. ^[197]

Даже в районах с относительно низким уровнем загрязнения воздуха последствия для общественного здравоохранения могут быть значительными и дорогостоящими, поскольку большое количество людей вдыхают такие загрязнители. Исследование показало, что даже в районах США, где озон и PM _2.5 соответствуют федеральным стандартам, получатели Medicare , которые подвергаются большему загрязнению воздуха, имеют более высокий уровень смертности. ^[198]

Сельское население Индии, как и городское, также подвергается воздействию высокого уровня загрязнения воздуха. ^[199] В 2020 году ученые обнаружили, что пограничный слой воздуха над Южным океаном вокруг Антарктиды «не загрязнен» людьми. ^[200]

Различные исследования оценивали воздействие загрязнения воздуха на сельское хозяйство, особенно озона. Исследование 2020 года показало, что загрязнение озоном в Калифорнии может снизить урожайность некоторых многолетних культур, таких как столовый виноград, на целых 22% в год, что приводит к экономическому ущербу более чем в 1 миллиард долларов в год. ^[201] После того, как загрязнители воздуха попадают в сельскохозяйственную среду, они не только напрямую влияют на сельскохозяйственное производство и качество, но также попадают в сельскохозяйственные воды и почву. ^[202] Блокировка, вызванная COVID-19, послужила естественным экспериментом для выявления тесных связей между качеством воздуха и поверхностной зеленью. В Индии блокировка вызвала улучшение качества воздуха, усиление поверхностной зелени и фотосинтетической активности, при этом положительная реакция растительности на снижение загрязнения воздуха была доминирующей на пахотных землях. ^[203] С другой стороны, сельское хозяйство в его традиционной форме является одним из основных источников выбросов следовых газов, таких как атмосферный аммиак. ^[204]

Исследование Всемирного банка показало, что загрязнение PM _{2.5 в 2019 году обошлось} мировой экономике более чем в 8 триллионов долларов, что составляет более 6% мирового ВВП . Они предложили отдать приоритет сокращению загрязнения от дизельных транспортных средств и угольных электростанций. ^{[205] : ix}

Проблема наиболее остра в развивающихся странах . «Дети в возрасте до 5 лет в странах с низким уровнем дохода имеют более чем в 60 раз большую вероятность умереть от воздействия загрязнения воздуха, чем дети в странах с высоким уровнем дохода». ^{[206] [207]} Выбор подходящей функции отклика концентрации и значения статистической жизни может быть сложным для исследователей в странах с низким и средним уровнем дохода. ^[208]

Исследование, опубликованное в 2022 году, выявило «сильную и значимую связь между загрязнением воздуха и несчастными случаями на строительных площадках» и то, что «увеличение уровня NO ₂ на 10 ppb увеличивает вероятность несчастного случая на целых 25%» ^{[209] .}

Искусственное загрязнение воздуха может быть обнаружено на Земле с удаленных точек наблюдения, таких как другие планетные системы, через атмосферный SETI  – включая уровни загрязнения NO ₂ и с телескопической технологией, близкой к сегодняшнему дню. Также может быть возможным обнаружить внеземные цивилизации таким образом. ^{[210] [211] [212]}

Худшим в мире краткосрочным гражданским кризисом загрязнения стала катастрофа в Бхопале в 1984 году в Индии. ^[213] Утечка промышленных паров с завода Union Carbide, принадлежащего Union Carbide, Inc., США (позже купленного Dow Chemical Company ), унесла жизни по меньшей мере 3787 человек и ранила от 150 000 до 600 000 человек. ^{[ необходима цитата ]}

Соединенное Королевство перенесло самое сильное загрязнение воздуха, когда 4 декабря 1952 года над Лондоном образовался Великий смог . За шесть дней погибло более 4000 человек, а по последним оценкам эта цифра приближается к 12000. ^[214] Самый сильный инцидент с загрязнением воздуха в США произошел в Доноре, штат Пенсильвания , в конце октября 1948 года, когда погибло 20 человек и более 7000 получили ранения. ^[215]

Считается, что случайная утечка спор сибирской язвы из лаборатории биологического оружия в бывшем СССР в 1979 году недалеко от Екатеринбурга (бывший Свердловск) привела по меньшей мере к 64 смертям. ^[216]

Предотвращение загрязнения направлено на предотвращение загрязнения, например, загрязнения воздуха, и может включать корректировку промышленной и деловой деятельности, например, разработку устойчивых производственных процессов (и конструкций продуктов) ^[217] и связанных с ними правовых норм, а также усилий по переходу на возобновляемые источники энергии . ^{[218] [219]}

Различные технологии и стратегии контроля загрязнения доступны для снижения загрязнения воздуха. ^{[220] [221]} На самом базовом уровне планирование землепользования , вероятно, будет включать зонирование и планирование транспортной инфраструктуры. В большинстве развитых стран планирование землепользования является важной частью социальной политики, гарантируя, что земля используется эффективно на благо более широкой экономики и населения, а также для защиты окружающей среды. ^[222] Строгие экологические нормы, эффективные технологии контроля и переход к возобновляемым источникам энергии также помогают таким странам, как Китай и Индия, сократить свое загрязнение диоксидом серы. ^[223]

Диоксид титана исследовался на предмет его способности снижать загрязнение воздуха. Ультрафиолетовый свет высвобождает свободные электроны из материала, тем самым создавая свободные радикалы, которые расщепляют летучие органические соединения и газы NO _x . Одна из форм — супергидрофильная . ^[224]

Было показано, что наночастицы , поглощающие загрязнения и размещенные вблизи оживленной дороги, поглощают токсичные выбросы примерно от 20 автомобилей каждый день. ^[225]

Поскольку большая доля загрязнения воздуха вызвана сжиганием ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, сокращение этих видов топлива может радикально сократить загрязнение воздуха. Наиболее эффективным является переход на чистые источники энергии, такие как энергия ветра , солнечная энергия , гидроэнергия , которые не вызывают загрязнения воздуха. ^[226] Усилия по сокращению загрязнения от мобильных источников включают расширение регулирования на новые источники (такие как круизные и транспортные суда, сельскохозяйственное оборудование и малое газовое оборудование, такое как триммеры , бензопилы и снегоходы ), повышение топливной эффективности , переход на более чистые виды топлива и переход на электромобили . Например, автобусы в Нью-Дели, Индия, работают на сжатом природном газе с 2000 года, чтобы помочь устранить смог города «гороховый суп». ^{[182] [227]}

Очень эффективным средством снижения загрязнения воздуха является переход на возобновляемые источники энергии . Согласно исследованию, опубликованному в журнале Energy and Environmental Science в 2015 году, переход на 100% возобновляемые источники энергии в Соединенных Штатах устранит около 62 000 преждевременных смертей в год и около 42 000 в 2050 году, если не использовать биомассу. Это позволит сэкономить около 600 миллиардов долларов расходов на здравоохранение в год за счет снижения загрязнения воздуха в 2050 году, или около 3,6% от валового внутреннего продукта США 2014 года. ^[226] Улучшение качества воздуха является краткосрочной выгодой среди многих общественных выгод от смягчения последствий изменения климата .

• Сокращение поездок на автотранспорте может сократить загрязнение. После того, как Стокгольм сократил движение автотранспорта в центре города с помощью налога на въезд в город, уровень загрязнения диоксидом азота и PM ₁₀ снизился, как и количество острых приступов детской астмы. ^[228] Движение автотранспорта также можно сократить, создав больше пешеходных городов и инвестируя в велосипедную инфраструктуру . ^[229]
• Увеличение использования общественного транспорта . ^{[230] [231]} Схема 9-евробилетов в Германии, которая позволяла людям покупать месячный проездной, позволяющий пользоваться всеми местными и региональными видами транспорта (поездами, трамваями и автобусами) за 9 евро (€) на один месяц неограниченных поездок, сэкономила 1,8 миллиона тонн выбросов CO2 _за трехмесячный период ее реализации с июня по август 2022 года. ^[232]
• Сокращение необходимости в командировках за счет удаленной работы , сокращений объемов работы, переездов и локализаций )
• Поэтапный отказ от транспортных средств на ископаемом топливе является важнейшим компонентом перехода к устойчивому транспорту ; Автомобили, работающие на ископаемом топливе, которые являются ключевым фактором загрязнения городского воздуха, могут быть заменены электромобилями. Даже в электромобилях без выбросов резиновые шины сами по себе производят значительные объемы загрязнения воздуха , занимая 13-е место среди самых опасных загрязнителей в Лос-Анджелесе. ^[233]
• В районах с подветренной стороны (более 20 миль) от крупных аэропортов общий уровень выбросов твердых частиц в воздух более чем в два раза выше, чем в других районах, даже если учитывать районы с частыми заходами судов, а также интенсивное движение на автомагистралях и в городах, такие как Лос-Анджелес. ^[234] Авиационное биотопливо, смешанное с реактивным топливом в соотношении 50/50, может сократить выбросы твердых частиц на крейсерской высоте полета на 50–70%, согласно исследованию, проведенному NASA в 2017 году (однако это должно подразумевать и преимущества на уровне земли для снижения загрязнения городского воздуха). ^[235]
• Движение и холостой ход судна можно переключить на более чистые виды топлива, такие как природный газ. (В идеале это возобновляемый источник , но пока непрактично)

• Сжигание ископаемого топлива для отопления помещений можно заменить использованием тепловых насосов и сезонного хранения тепловой энергии . ^{[236] [237]}
• Электроэнергия, вырабатываемая при сжигании ископаемого топлива, может быть заменена ядерной и возобновляемой энергией. Отопление и домашние печи, которые вносят значительный вклад в региональное загрязнение воздуха, могут быть заменены гораздо более чистым ископаемым топливом, таким как природный газ, или, что предпочтительнее, возобновляемыми источниками энергии в бедных странах. ^{[238] [239]}
• Биодигестеры могут использоваться в бедных странах, где распространено подсечно-огневое земледелие , превращая бесполезный товар в источник дохода. Растения можно собирать и продавать центральному органу, который разложит их в большом современном биодигестере, производя столь необходимую энергию для использования. ^[240]
• Вызванная влажность и вентиляция могут значительно снизить загрязнение воздуха в закрытых помещениях, которое, как было обнаружено, относительно высоко внутри линий метрополитена из-за торможения и трения и относительно менее высоко, как ни парадоксально, внутри транзитных автобусов, чем в низкосидящих пассажирских автомобилях или метро. ^[241]

Следующие элементы обычно используются в качестве устройств контроля загрязнения в промышленности и на транспорте. Они могут либо уничтожать загрязняющие вещества, либо удалять их из потока выхлопных газов до того, как он будет выброшен в атмосферу.

Пространственно-временной мониторинг качества воздуха может быть необходим для улучшения качества воздуха и, следовательно, здоровья и безопасности населения, а также для оценки воздействия вмешательств. ^[242] Такой мониторинг осуществляется в разной степени с разными нормативными требованиями и разным региональным охватом различными организациями и органами управления, например, с использованием различных технологий для использования данных и зондирования, таких как мобильные датчики Интернета вещей , ^{[243] [244]} спутники , ^{[245] [246] [247]} и станции мониторинга. ^{[248] [249]} Некоторые веб-сайты пытаются картировать уровни загрязнения воздуха, используя имеющиеся данные. ^{[250] [251]}

Индексы качества воздуха (AQI) предлагают правительствам простой способ сообщать об изменениях качества воздуха и связанных с ними рисках для здоровья, особенно во время краткосрочных эпизодов загрязнения, таких как лесные пожары. ^[252] AQI по сути является инструментом защиты здоровья, который люди могут использовать, чтобы помочь снизить краткосрочное воздействие загрязнения воздуха путем корректировки уровней активности во время повышенных уровней загрязнения воздуха. Примерами служат Канадский индекс здоровья и качества воздуха (AQHI) , ^[253] Малайзийский индекс загрязнения воздуха и Сингапурский индекс стандартов загрязняющих веществ .

Коэффициенты выбросов загрязняющих веществ в атмосферу представляют собой сообщаемые репрезентативные значения, которые направлены на то, чтобы связать количество загрязняющего вещества, выбрасываемого в окружающий воздух, с деятельностью, связанной с выбросом этого загрязняющего вещества. ^{[3] [254] [255] [256]} Вес загрязняющего вещества, деленный на единицу веса, объема, расстояния или времени деятельности, генерирующей загрязняющее вещество, — это то, как эти коэффициенты обычно указываются (например, килограммы выбрасываемых частиц на тонну сожженного угля). Эти критерии облегчают оценку выбросов из различных источников загрязнения. В большинстве случаев эти компоненты являются просто средними значениями всех доступных данных приемлемого качества, и они считаются типичными для долгосрочных средних значений.

Агентство по охране окружающей среды США опубликовало подборку коэффициентов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для широкого спектра промышленных источников. ^[258] Великобритания, Австралия, Канада и многие другие страны опубликовали аналогичные подборки, а также Европейское агентство по охране окружающей среды . ^{[259] [260] [261] [262]}

Численные модели в глобальном масштабе с использованием таких инструментов, как GCM ( модели общей циркуляции в сочетании с модулем загрязнения) или CTM ( модель химического переноса ), могут использоваться для моделирования уровней различных загрязняющих веществ в атмосфере. Эти инструменты могут иметь несколько типов ( атмосферная модель ) и различные применения. Эти модели могут использоваться в режиме прогнозирования, что может помочь политикам принять решение о соответствующих действиях при обнаружении эпизода загрязнения воздуха. Их также можно использовать для моделирования климата, включая эволюцию качества воздуха в будущем, например, МГЭИК ( Межправительственная группа экспертов по изменению климата ) предоставляет климатические моделирования, включая оценки качества воздуха в своих отчетах (последний отчет доступен на их сайте).

Хотя в большинстве стран есть законы о загрязнении воздуха, по данным ЮНЕП , в 43% стран отсутствует юридическое определение загрязнения воздуха, в 31% отсутствуют стандарты качества наружного воздуха, и только в 31% есть законы о борьбе с загрязнением, возникающим за пределами их границ. ^[263] Некоторые законы о загрязнении воздуха включают конкретные стандарты качества воздуха, такие как Национальные стандарты качества окружающего воздуха США и Директива ЕС о качестве воздуха, ^[264] которые определяют максимальные концентрации в атмосфере для определенных загрязняющих веществ. Экологические агентства принимают правила, которые призваны привести к достижению этих целевых уровней.

Другие примеры законов о качестве воздуха по всему миру включают Закон о чистом воздухе в Великобритании, Закон о чистом воздухе в США и TA Luft в Германии. ^[265]

Глобальные рекомендации Всемирной организации здравоохранения по качеству воздуха поощряют улучшения, аналогичные национальным стандартам, но представляют собой «рекомендации» и «хорошую практику», а не обязательные цели, которых страны должны достичь. ^[266]

Города и поселки часто работают вместе, как на национальном, так и на международном уровне, чтобы обмениваться передовым опытом по улучшению качества воздуха. Инициативы такого рода включают в себя сеть BreatheLife из 79 городов (кампания, запущенная в 2016 году Коалицией по климату и чистому воздуху , Всемирной организацией здравоохранения, Программой ООН по окружающей среде и Всемирным банком), ^[267] Всемирный день городов и Международный день чистого воздуха для голубого неба (две инициативы ООН), а также Партнерство за здоровые города (спонсируемое Всемирной организацией здравоохранения и организацией здравоохранения Vital Strategies). ^[268]

Другие сети включают C40 Cities Climate Leadership Group , общественную «негосударственную» сеть ведущих городов мира, которая стремится сократить свои выбросы парниковых газов. ^[269] C40 была определена как «управление из середины» и является альтернативой межправительственной политике. ^[270] Она имеет потенциал для улучшения качества городского воздуха, поскольку участвующие города «обмениваются информацией, извлекают уроки из передового опыта и, следовательно, сокращают выбросы углекислого газа независимо от решений национального правительства». ^[269] Критика сети C40 заключается в том, что ее исключительный характер ограничивает влияние участвующих городов и рискует отвлечь ресурсы от менее влиятельных городских и региональных субъектов.

Поскольку коренные народы ^[271] часто испытывают непропорционально большую долю последствий ухудшения состояния окружающей среды и изменения климата, даже если они внесли очень небольшой вклад в процессы, вызывающие эти изменения, экологическая справедливость особенно важна для них. Коренные народы были маргинализированы, а их земли и ресурсы эксплуатировались в результате исторической и продолжающейся колонизации, институциональной несправедливости и неравенства.

Коренные народы часто не имеют политического и финансового влияния, чтобы влиять на политические решения, которые влияют на их земли и средства к существованию или на уменьшение последствий изменения климата. Это усугубляет уже существующее неравенство в социальных, экономических и медицинских условиях этих общин. Кроме того, традиционные экологические знания и системы коренных знаний предоставляют полезную информацию об устойчивом управлении ресурсами и методах адаптации к изменению климата. Для содействия настойчивости и экологической справедливости необходимо признать и интегрировать точки зрения коренных народов в усилия по смягчению последствий изменения климата и адаптации к ним.

Борьба с изменением климата требует всеобъемлющей стратегии, которая признает взаимозависимость социальных, экономических и экологических элементов. Это подразумевает защиту договорных прав, продвижение суверенитета и самоопределения коренных народов и помощь проектам коренных народов по устойчивому развитию и сохранению окружающей среды.

Очаги загрязнения воздуха — это области, где выбросы загрязняющих веществ в воздух подвергают людей повышенному негативному воздействию на здоровье. ^[272] Они особенно распространены в густонаселенных городских районах, где может быть сочетание стационарных источников (например, промышленных объектов) и мобильных источников (например, автомобилей и грузовиков) загрязнения. Мелкие твердые частицы, такие как дизельная сажа , которая ежегодно приводит к более чем 3,2 миллионам преждевременных смертей по всему миру, представляют собой значительную проблему. Она очень мала и может оседать в легких и попадать в кровоток. Дизельная сажа концентрируется в густонаселенных районах, и каждый шестой человек в США живет вблизи очага дизельного загрязнения, такого как Аллея рака вдоль реки Миссисипи . ^[273]

Внешние видео
AirVisual Earth – карта мирового ветра и загрязнения воздуха в реальном времени [274]

В то время как очаги загрязнения воздуха затрагивают различные группы населения, некоторые группы с большей вероятностью будут находиться в очагах. Предыдущие исследования показали различия в подверженности загрязнению по расе и/или доходу. Опасные виды землепользования (хранилища и объекты утилизации токсичных веществ, производственные предприятия, основные дороги), как правило, располагаются там, где стоимость недвижимости и уровень дохода низкие. Низкий социально-экономический статус может быть косвенным признаком других видов социальной уязвимости , включая расу, отсутствие возможности влиять на регулирование и отсутствие возможности переехать в районы с меньшим загрязнением окружающей среды. Эти сообщества несут непропорционально большое бремя загрязнения окружающей среды и с большей вероятностью сталкиваются с такими рисками для здоровья, как рак или астма . ^[275]

Исследования показывают, что закономерности в расовых и имущественных различиях указывают не только на более высокую подверженность загрязнению, но и на более высокий риск неблагоприятных последствий для здоровья. ^[276] Сообщества, характеризующиеся низким социально-экономическим статусом и расовыми меньшинствами, могут быть более уязвимы к кумулятивным неблагоприятным последствиям для здоровья в результате повышенного воздействия загрязняющих веществ, чем более привилегированные сообщества. ^[276] Чернокожие и латиноамериканцы, как правило, сталкиваются с большим загрязнением, чем белые и азиаты, а сообщества с низким доходом несут более высокое бремя риска, чем богатые. ^[275] Расовые различия особенно отчетливо проявляются в пригородных районах юга Соединенных Штатов и столичных районах Среднего Запада и Запада Соединенных Штатов. ^[277] Жители государственного жилья, которые, как правило, имеют низкий доход и не могут переехать в более здоровые районы, сильно страдают от близлежащих нефтеперерабатывающих и химических заводов. ^[278]

Загрязнение воздуха обычно сосредоточено в густонаселенных мегаполисах , особенно в развивающихся странах, где города переживают быстрый рост, а экологические нормы относительно слабы или отсутствуют вовсе. Урбанизация приводит к быстрому росту преждевременной смертности из-за загрязнения воздуха в быстрорастущих тропических городах. ^[279] Однако даже густонаселенные районы в развитых странах имеют нездоровые уровни загрязнения, например, Лос-Анджелес и Рим. ^[280] В период с 2002 по 2011 год заболеваемость раком легких в Пекине почти удвоилась. Хотя курение остается основной причиной рака легких в Китае, число курильщиков снижается, а показатели заболеваемости раком легких растут. ^[281]

24 мая 2022 года Тегеран был объявлен самым загрязненным городом в мире. ^[283]