За визначенням, забруднення стосується будь-якої матерії, яка є "поза місцем". Іншими словами, це те, що відбувається, коли токсини, забруднювачі та інші шкідливі продукти потрапляють у навколишнє середовище, порушуючи його нормальні структури та функції. Що стосується нашої атмосфери, то під забрудненням розуміється внесення хімічних речовин, твердих часток та біологічних речовин, які можуть завдати шкоди людині, рослинам та тваринам та завдати шкоди навколишньому природному середовищу.
В той час, як деякі причини забруднення є цілком природними - вони є наслідком раптових змін температури, сезонних змін або регулярних циклів, - інші є наслідком впливу людини (тобто антропогенного або техногенного). Дедалі більше наслідків забруднення повітря на нашій планеті, особливо тих, що є наслідком діяльності людини, викликають велике занепокоєння розробників, планувальників та екологічних організацій, враховуючи довгостроковий ефект, який вони можуть мати.
За складом атмосферу Землі складають азотний газ (78%), кисневий газ (21%) та інші мікроелементи (такі як аргон та вуглекислий газ). Цей баланс є важливим для всього життя на Землі, тому внесення забруднюючих речовин може мати глибокий і згубний ефект. Зазначається, що забруднення може приймати різні форми, як сполуки вуглецю, такі як чадний газ (CO) та вуглекислий газ (CO²). сірчані сполуки, такі як діоксид сірки (SO²), метан, радіоактивний розпад або токсичні хімічні речовини.
Крім того, забруднення повітря можна розділити на первинні та вторинні типи забруднюючих речовин. Тоді як первинні забруднювачі спричинені первинними джерелами - тобто прямим результатом процесів (таких як промислові викиди або виверження вулканів), - вторинні забруднювачі є результатами перемішування та реакцій первинних забруднюючих речовин (таких як викиди вуглецю та водяна пара, що створює смог) .
Природні причини:
Природні форми забруднення - це ті, що є наслідком природних явищ. Це означає, що вони викликані періодичною діяльністю, яка не є техногенною або результатом людської діяльності. Більше того, ці джерела забруднення піддаються природним циклам, вони є частішими за певних умов і менш поширеними в інших. Бути частиною природних кліматичних змін Землі також означає, що вони є стійкими протягом тривалих періодів часу.
Пил та пожежі:
На великих територіях відкритих земель, які майже не мають рослинності і особливо сухі через відсутність опадів, вітер природним чином може створювати пилові бурі. Ця тверда речовина при додаванні до повітря може мати природний зігріваючий ефект, а також може бути небезпекою для здоров’я для живих істот. Частинки, розкидані на регіони, що мають природну рослинність, також можуть бути природним перешкодою для фотосинтезу.
Поля пожеж - це природне явище в лісових районах, коли трапляються тривалі посушливі періоди, як правило, внаслідок зміни сезону та відсутності опадів. Дим і чадний газ, спричинені цими пожежами, сприяють підвищенню рівня вуглецю в атмосфері, що дозволяє посилити потепління, викликаючи парниковий ефект.
Тварини та рослинність:
Травлення тварин (особливо худобою) є ще однією причиною природного забруднення повітря, що призводить до викиду метану, іншого парникового газу. У деяких регіонах світу рослинність - наприклад, чорна жуйка, тополя, дуб та верба - у теплі дні виділяє значну кількість летючих органічних сполук (ЛОС). Вони реагують з первинними антропогенними забруднювачами - зокрема, оксидами азоту, діоксидом сірки та вуглецевими сполуками - утворюючи низькорослі сезонні смуги, багаті озоном.
Вулканічна активність:
Вулканічні виверження є основним джерелом забруднення природного повітря. Коли відбувається виверження, воно виробляє величезну кількість сірчаної, хлорної та зольної продуктів, які викидаються в атмосферу та можуть бути зібрані вітрами для розпорошення на великі площі. Крім того, відомо, що такі сполуки, як діоксид сірки та вулканічна зола, мають природний охолоджуючий ефект завдяки їх здатності відображати сонячне випромінювання.
Антропогенні причини:
Але на сьогодні найбільше сприяють забрудненню повітря ті, які є наслідком впливу людини - тобто техногенні причини. Вони значною мірою є наслідком опори людини на викопне паливо та важку промисловість, але можуть бути пов'язані і з накопиченням відходів, сучасним сільським господарством та іншими техногенними процесами.
Викиди викопного палива:
Горіння викопних палив, таких як вугілля, нафта та інші горючі речовини на заводі, є головною причиною забруднення повітря. Зазвичай вони використовуються на електростанціях, виробничих об'єктах (фабриках) та сміттєспалювальних установках, а також печах та інших типах опалювальних приладів, що спалюють паливо. Надання кондиціонерів та інших послуг також вимагає значної кількості електроенергії, що, в свою чергу, призводить до збільшення викидів.
За даними Союзу стурбованих вчених, на промисловість припадає 21% викидів парникових газів у США, а на виробництво електроенергії припадає ще 31%. Тим часом викиди, спричинені автомобілями, що спалюють бензин - т. Е. CO, CO², оксиди азоту, тверді частинки та водяна пара - також є важливим джерелом забруднення повітря.
Дослідження, проведене UCS у 2013 році, показало, що на транспортування припадає більше половини оксиду вуглецю та оксидів азоту, а майже чверть вуглеводнів викидається у повітря в США. У глобальному масштабі ситуація схожа, незначні коливання залежно від сектору. Згідно з П'ятим звітом з оцінки МГЕЗК (2014 р.), Промисловість становила 21% загальних викидів парникових газів, виробництва електроенергії та тепла ще 25%, а транспортування - 14%.
Сільське господарство та тваринництво:
Викиди парникових газів від сільського господарства (так само вирощування сільськогосподарських культур та худоби) створюються за рахунок поєднання факторів, одним є виробництво метану великою рогатою худобою. Ще одна причина - вирубка лісів, де потреба пасовищ та вирощування полів вимагає видалення дерев, які інакше б розколювали вуглець та очищали повітря.
Згідно з П'ятим звітом з оцінки МГЕЗК, сільське господарство складає 24% річних викидів. Однак ця оцінка не включає CO2, який екосистеми видаляють з атмосфери шляхом секвестрування вуглецю в біомасі, мертвій органіці та ґрунтах, що компенсує приблизно 20% викидів цього сектора.
Відходи:
Відомо також, що на звалищах утворюється метан, який є не лише основним парниковим газом, але також є задушливим та легкозаймистим та потенційно небезпечним, якщо сміттєзвалища зростатимуть безперебійно. Зростання чисельності населення та урбанізація мають пропорційний зв’язок із виробництвом відходів, що, в свою чергу, призводить до збільшення попиту на сміттєзвалища, віддалені від міського середовища. Таким чином, ці місця стали важливим джерелом виробництва метану.
Протягом деякого часу вчені з навколишнього середовища усвідомлювали, що на Землі є кілька механізмів саморегулювання. Що стосується атмосфери Землі, ці механізми дозволяють захоплювати вуглець та інші забруднюючі речовини, забезпечуючи, щоб рівновага його екосистеми залишалася непорушеною. На жаль, зростаючий вплив людства на планету загрожує постійно змінити цей баланс.
В основному ми додаємо до повітря забруднювачі (а також океани та сухопутні маси) швидше, ніж природні механізми Землі можуть їх видалити. Результати цього відчуваються у зв'язку з кислими дощами, смогом, глобальним потеплінням та низкою проблем зі здоров’ям, які можна безпосередньо віднести до впливу цих шкідливих забруднюючих речовин. Якщо ми маємо намір продовжувати жити на планеті Земля, то сталість та менше забруднення повинні бути нашими цілями!
Ми написали багато статей про забруднення повітря для Space Magazine. Ось забруднення повітря, пов’язане із зростанням життя в океанах, чи може забруднення азотом тропічної флори значно підвищити? Як працює вугілля?
Для отримання додаткової інформації відвідайте домашню сторінку Visible Earth. Ось посилання на обсерваторію Землі НАСА
Астрономічна ролях також має епізоди про вплив планети Земля та людство на навколишнє середовище - Епізод 51: Земля та Епізод 308: Зміна клімату.
