Проблема загрязнения воздуха неуклонно растет с тех пор, как 300 лет назад началась промышленная революция. Четыре основных фактора усугубляют загрязнение воздуха: растущая индустриализация; увеличение трафика; быстрое экономическое развитие; и более высокий уровень энергопотребления. Имеющаяся информация показывает, что нормы ВОЗ по основным загрязнителям воздуха регулярно превышаются во многих крупных городских центрах. Хотя за последние два десятилетия в решении проблем загрязнения воздуха во многих промышленно развитых странах был достигнут прогресс, качество воздуха, особенно в крупных городах развивающихся стран, ухудшается. Серьезную озабоченность вызывают неблагоприятные последствия для здоровья загрязнителей атмосферного воздуха во многих городских районах, где уровни достаточно высоки, чтобы способствовать повышению смертности и заболеваемости, ухудшению функции легких, сердечно-сосудистым и нейроповеденческим эффектам (Romieu, Weizenfeld and Finkelman 1990; ВОЗ/ЮНЕП). 1992). Загрязнение воздуха внутри помещений продуктами внутреннего сгорания также является серьезной проблемой в развивающихся странах (ВОЗ, 1992b), но она не является частью данного обзора, в котором рассматриваются только источники, распространение и воздействие на здоровье загрязнения атмосферного воздуха, а также приводится тематическое исследование. ситуации в Мексике.

Источник загрязнителей воздуха

Наиболее распространенные загрязнители воздуха в городской среде включают диоксид серы ( SO₂), взвешенные твердые частицы (ВЧ), оксиды азота (NO и NO₂, вместе именуемые НЕТ_X), озон (O₃), окись углерода (CO) и свинец (Pb). Сжигание ископаемого топлива в стационарных источниках приводит к образованию SO.₂НЕТ_X и твердые частицы, включая аэрозоли сульфатов и нитратов, образующиеся в атмосфере после преобразования газа в частицы. Автомобили, работающие на бензине, являются основным источником NO._X, CO и Pb, в то время как двигатели, работающие на дизельном топливе, выделяют значительное количество твердых частиц, SO₂ и нет_X. Озон, фотохимический окислитель и основной компонент фотохимического смога, не выбрасывается непосредственно из источников горения, а образуется в нижних слоях атмосферы из NO._X и летучие органические соединения (ЛОС) в присутствии солнечного света (UNEP 1991b). В таблице 1 представлены основные источники загрязнения атмосферного воздуха.

Таблица 1. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

Источники загрязнения

Оксиды серы Сжигание угля и нефти, плавильные печи

Взвешенные твердые частицы Продукты сгорания (топливо, биомасса), табачный дым

Оксиды азота Сжигание топлива и газа

Угарный газ Неполное сгорание бензина и газа

Озон Фотохимическая реакция

Свинец Сжигание бензина, сжигание угля, производство аккумуляторов, кабелей, припоя, краски

Органические вещества Нефтехимические растворители, испарение несгоревшего топлива

Источник: адаптировано из UNEP 1991b.

Рассеивание и перенос загрязнителей воздуха

Двумя основными факторами, влияющими на рассеивание и перенос выбросов загрязнителей воздуха, являются метеорология (включая эффекты микроклимата, такие как «тепловые острова») и топография в связи с распределением населения. Многие города окружены холмами, которые могут действовать как барьер с подветренной стороны, задерживая загрязнение. Термические инверсии усугубляют проблему твердых частиц в умеренном и холодном климате. При нормальных условиях рассеивания горячие загрязняющие газы поднимаются вверх, когда они вступают в контакт с более холодными воздушными массами с увеличением высоты. Однако при определенных обстоятельствах температура может повышаться с высотой, и образуется инверсионный слой, задерживающий загрязняющие вещества вблизи источника выбросов и задерживающий их распространение. Перенос загрязнения воздуха на большие расстояния из крупных городских районов может иметь последствия на национальном и региональном уровнях. Оксиды азота и серы могут способствовать кислотным отложениям на больших расстояниях от источника выбросов. Концентрации озона часто повышены с подветренной стороны от городских районов из-за задержки во времени фотохимических процессов (ЮНЕП, 1991b).

Воздействие загрязнителей воздуха на здоровье

Загрязняющие вещества и их производные могут вызывать неблагоприятные последствия, взаимодействуя с молекулами, имеющими решающее значение для биохимических или физиологических процессов в организме человека, и повреждая их. На риск токсического поражения, связанного с этими веществами, влияют три фактора: их химические и физические свойства, доза материала, которая достигает критических участков ткани, и реакция этих участков на вещество. Неблагоприятное воздействие загрязнителей воздуха на здоровье также может варьироваться в зависимости от группы населения; в частности, молодые и пожилые люди могут быть особенно восприимчивы к пагубным последствиям. Люди с астмой или другими ранее существовавшими респираторными или сердечными заболеваниями могут испытывать обострение симптомов при воздействии (WHO 1987).

Диоксид серы и твердые частицы

В первой половине двадцатого века эпизоды заметного застоя воздуха приводили к чрезмерной смертности в районах, где сжигание ископаемого топлива приводило к очень высоким уровням SO.₂ и СМП. Исследования долгосрочных последствий для здоровья также связаны со среднегодовыми концентрациями SO.₂ и СМП к смертности и заболеваемости. Недавние эпидемиологические исследования показали неблагоприятное воздействие уровней вдыхаемых твердых частиц (PM₁₀) в относительно низких концентрациях (не превышающих стандартные рекомендации) и показали зависимость доза-реакция между воздействием PM₁₀ и респираторная смертность и заболеваемость (Докери и Поуп, 1994; Поуп, Бейтс и Разиенн, 1995; Баском и др., 1996), как показано в таблице 2.

Таблица 2. Сводная информация о краткосрочной взаимосвязи между воздействием и реакцией ТЧ₁₀ с различными показателями воздействия на здоровье

Оксиды азота

В некоторых эпидемиологических исследованиях сообщалось о неблагоприятном воздействии NO на здоровье.₂ включая рост заболеваемости и тяжести респираторных инфекций и усиление респираторных симптомов, особенно при длительном воздействии. Описано также ухудшение клинического состояния лиц с астмой, хронической обструктивной болезнью легких и другими хроническими респираторными заболеваниями. Однако в других исследованиях исследователи не наблюдали побочных эффектов NO.₂ на дыхательные функции (WHO/ECOTOX 1992; Bascom et al. 1996).

Фотохимические окислители и озон

Влияние на здоровье воздействия фотохимических оксидантов нельзя отнести только к оксидантам, поскольку фотохимический смог обычно состоит из O.₃НЕТ₂, кислота и сульфат и другие химически активные вещества. Эти загрязняющие вещества могут оказывать аддитивное или синергетическое воздействие на здоровье человека, но O₃ оказывается наиболее биологически активным. Последствия воздействия озона на здоровье включают снижение функции легких (в том числе повышенное сопротивление дыхательных путей, уменьшение потока воздуха, уменьшение объема легких) из-за сужения дыхательных путей, респираторных симптомов (кашель, свистящее дыхание, одышка, боли в груди), раздражение глаз, носа и горла, и нарушение деятельности (например, спортивных результатов) из-за меньшей доступности кислорода (WHO/ECOTOX 1992). В таблице 3 обобщены основные острые последствия воздействия озона на здоровье (ВОЗ, 1990a, 1995). Эпидемиологические исследования показали зависимость доза-реакция между воздействием повышенных уровней озона и тяжестью респираторных симптомов и ухудшением респираторных функций (Bascom et al. 1996).

Таблица 3. Последствия для здоровья, связанные с изменениями пиковой суточной концентрации атмосферного озона в эпидемиологических исследованиях

^a Учитывая высокую степень корреляции между 1-часовым и 8-часовым O₃ концентрации в полевых исследованиях, улучшение риска для здоровья, связанное с уменьшением 1- или 8-часового O₃ уровни должны быть практически одинаковыми.

Источник: ВОЗ, 1995 г.

Угарный газ

Основной эффект CO заключается в снижении транспорта кислорода к тканям за счет образования карбоксигемоглобина (COHb). При повышении уровня COHb в крови могут наблюдаться следующие последствия для здоровья: сердечно-сосудистые эффекты у субъектов с предшествующей стенокардией (от 3 до 5%); нарушение задач на бдительность (> 5%); головная боль и головокружение (≥10%); фибринолиз и смерть (ВОЗ, 1987).

Вести

Воздействие свинца главным образом влияет на биосинтез гема, но также может воздействовать на нервную систему и другие системы, такие как сердечно-сосудистая система (кровяное давление). Младенцы и маленькие дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к воздействию свинца из-за его влияния на неврологическое развитие при уровне свинца в крови, близком к 10 мкг/дл (CDC 1991).

В нескольких эпидемиологических исследованиях изучалось влияние загрязнения воздуха, особенно воздействия озона, на здоровье населения Мехико. Экологические исследования показали увеличение смертности в результате воздействия мелких частиц (Borja-Arburto et al., 1995) и увеличение обращений за неотложной помощью по поводу астмы среди детей (Romieu et al., 1994). Исследования неблагоприятного воздействия озона, проведенные среди здоровых детей, показали увеличение числа пропусков занятий в школе из-за респираторных заболеваний (Romieu et al., 1992) и снижение функции легких как после острого, так и подострого воздействия (Castillejos et al., 1992, 1995). Исследования, проведенные среди детей, страдающих астмой, показали усиление респираторных симптомов и снижение пиковой скорости выдоха после воздействия озона (Romieu et al., 1994) и мелких частиц (Romieu et al., в печати). Хотя кажется очевидным, что острое воздействие озона и твердых частиц связано с неблагоприятными последствиями для здоровья населения Мехико, необходимо оценить хроническое воздействие такого воздействия, в частности, с учетом высоких уровней фотооксидантов, наблюдаемых в Мехико и неэффективность мер борьбы.

Тематическое исследование: Загрязнение воздуха в Мехико

Агломерация Мехико (MAMC) расположена в Мексиканском бассейне на средней высоте 2,240 метров над уровнем моря. Бассейн занимает площадь 2,500 квадратных километров и окружен горами, две из которых имеют высоту более 5,000 метров. Общая численность населения в 17 году оценивалась в 1990 миллионов человек. Из-за особых географических характеристик и слабого ветра вентиляция плохая с высокой частотой термических инверсий, особенно зимой. На более чем 30,000 44 предприятий в MAMC и три миллиона транспортных средств, находящихся в обращении ежедневно, приходится 1986% общего потребления энергии. С XNUMX года проводится мониторинг загрязнения воздуха, в том числе SO₂НЕТ_x, CO, O₃, твердые частицы и неметановые углеводороды (HCNM). Основные проблемы загрязнения воздуха связаны с озоном, особенно в юго-западной части города (Ромье и др., 1991). В 1992 г. мексиканская норма содержания озона (часовой максимум 110 частей на миллиард) была превышена в юго-западной части более чем на 1,000 часов и достигла максимума в 400 частей на миллиард. Уровни твердых частиц высоки в северо-восточной части города, недалеко от промышленного парка. В 1992 году среднегодовое количество вдыхаемых твердых частиц (PM₁₀) составила 140 мкг/м³. С 1990 года правительство приняло важные меры контроля для уменьшения загрязнения воздуха, в том числе программу, запрещающую использование автомобилей один день в неделю в зависимости от их номерного знака, закрывающего один из самых загрязняющих окружающую среду нефтеперерабатывающих заводов, расположенных в Мехико. , и введение неэтилированного топлива. Эти меры привели к снижению содержания различных загрязнителей воздуха, в основном SO.₂, твердые частицы, НЕТ₂, CO и свинец. Однако уровень озона остается серьезной проблемой (см. рис. 1, рис. 2 и рис. 3)..

Рисунок 1. Уровни озона в двух зонах Мехико. Максимум одного часа в день по месяцам, 1994 г.

Рисунок 2. Твердые частицы (PM₁₀) в двух зонах Мехико, 1988-1993 гг.

Рисунок 3. Уровни свинца в воздухе в двух зонах Мехико, 1988-1994 гг.

Назад