Ce este poluarea aerului? Definiție, tipuri și impact asupra mediului

Poluarea aerului apare atunci când anumite gaze, picături sau particule se amestecă cu aerul ambiental, făcându-l dăunător pentru ființele vii. Există multe tipuri diferite de poluare a aerului, produse din multe surse și care rezultă în multe probleme diferite pentru oameni, alte animale, plante și mediu.

Poluarea aerului ambiental este responsabilă pentru aproximativ 4,2 milioane de decese anuale la nivel global, conform Organizației Mondiale a Sănătății (OMS). Poluanții atmosferici conduc, de asemenea, la probleme de mediu, de la ploaie acidă și vizibilitate redusă, la epuizarea stratului de ozon și schimbări climatice globale.

Poluanții care pot rămâne suspendați în aer includ gaze, particule și molecule organice. Ajung în aer într-o varietate de moduri, inclusiv prin activități umane, cum ar fi arderea combustibililor fosili, precum și din surse naturale, cum ar fi praful, incendiile de vegetație și vulcanii.

Definiția poluării aerului

Atât poluarea aerului naturală, cât și cea indusă de om pot fi periculoase, deși aceasta din urmă tinde să fie mai răspândită și continuă, cum ar fi arderea continuă a combustibililor fosili pentru energie.

În unele cazuri, distincția dintre poluarea aerului naturală și cea indusă de om devine neclară. Acest lucru se datorează parțial dioxidului de carbon, un gaz natural și vital în atmosfera Pământului, care este emis și în cantități nefiresc de mari de către activitățile umane, și anume arderea combustibililor fosili, rezultând un efect de seră global.

Acest efect de seră amplifică acum unele fenomene naturale, cum ar fi incendiile de vegetație, ducând la o poluare a aerului și mai mare. În plus, oamenii provoacă adesea incendii de vegetație în moduri mai directe, cum ar fi incendierea intenționată a pădurilor pentru terenuri agricole sau declanșarea accidentală a vegetației uscate, toate acestea creând, de asemenea, poluare a aerului.

Poluarea naturală a aerului

Pe lângă incendiile de vegetație, cauzele naturale comune ale poluării aerului includ vulcanii, furtunile de praf, gazul metan provenit de la bovine și alte rumegătoare și gazul radon provenit din depozitele subterane de radiu. Acestea tind să fie limitate la anumite locații și perioade de timp, deși unele pot fi răspândite sau cronice.

Cenușa și sulful din vulcani pot călători în jurul planetei, de exemplu, iar metanul provenit de la bovine poate fi un contributor semnificativ la efectul de seră crescând al Pământului. Gazul radon poate rămâne, de asemenea, prins și se poate acumula în subsoluri și pivnițe pe măsură ce se infiltrează din pământ, prezentând un risc pe termen lung pentru sănătatea umană.

Poluarea aerului indusă de om

Poate cea mai notorie sursă de poluare a aerului indusă de om este arderea combustibililor fosili (cărbune, petrol și gaze naturale), care poate lua multe forme și poate produce o varietate de poluanți. Aceasta include emanațiile vizibile care se ridică din coșurile fabricilor și centralelor electrice, dar și multe gaze și particule invizibile care emană din nenumărate vehicule, instalații și alte surse din jurul nostru.

Tipuri de poluare a aerului

Unii poluanți atmosferici sunt direct periculoși, în timp ce alții cauzează probleme în moduri mai puțin evidente. Gazele nocive, cum ar fi oxizii de azot (NOx) și dioxidul de sulf (SO2), fac parte din primul grup, alături de particulele în suspensie (PM), cum ar fi sulfații, nitrații, carbonul sau praful mineral.

Un tip specific de particule foarte mici (PM 2.5), care sunt de 30 de ori mai subțiri decât lățimea unui fir de păr uman, ridică îngrijorări deosebit de grave. Există, de asemenea, hidrocarburi aromatice policiclice (HAP), un grup de compuși organici produși prin ardere, precum și prin unele procese industriale. Și un grup larg de poluanți atmosferici cunoscuți sub denumirea de compuși organici volatili (COV) sunt emiși de surse variind de la vopsele și markere permanente, la combustibili pe bază de petrol.

Alți poluanți atmosferici sunt periculoși nu neapărat pentru că ne dăunează atunci când îi inhalăm, ci datorită modului în care interacționează cu alte aspecte ale mediului. Poate cel mai relevant exemplu în timpurile moderne este dioxidul de carbon (CO2), principalul gaz cu efect de seră care alimentează schimbările climatice globale.

Deși dioxidul de carbon apare natural în aer și este vital pentru viață, este, de asemenea, un gaz cu efect de seră care captează căldura solară în atmosfera Pământului și este eliberat atunci când oamenii ard combustibili fosili pentru energie. Nivelurile de CO2 din atmosfera Pământului sunt acum mai ridicate decât oricând în istoria umană și ar putea fi la cele mai înalte niveluri de la Epoca Pliocenă.

Surse de poluare a aerului

Există mai multe modalități de a clasifica poluarea aerului, dincolo de cea naturală versus cea cauzată de om. Există poluarea aerului din surse punctuale, de exemplu, care provine dintr-o singură sursă identificabilă, cum ar fi o fabrică, o fermă sau o centrală electrică. Poluarea din surse difuze, pe de altă parte, provine dintr-o gamă mai dispersată de surse care sunt mai greu de urmărit individual, cum ar fi țevile de eșapament ale mașinilor pe autostradă sau sobele cu cărbune răspândite într-o comunitate.

Arderea cărbunelui

Centralele electrice pe cărbune au fost mult timp o sursă majoră de multe tipuri de poluare a aerului. Arderea cărbunelui pentru a genera electricitate este notorie pentru eliberarea dioxidului de carbon, fiind responsabilă pentru aproximativ 30% din emisiile globale de CO2.

Arderea cărbunelui poate elibera, de asemenea, SO2, NOx, particule și metale grele, cum ar fi mercurul, și, deși unele centrale electrice folosesc acum echipamente speciale pentru a controla unele dintre aceste emisii, cărbunele rămâne o sursă principală de poluare a aerului în întreaga lume.

Gazul natural

Gazul natural a devenit în ultimii ani un substitut popular pentru cărbune în sectorul de generare a electricității, în mare parte datorită reputației sale de combustibil fosil cu ardere mai curată. Eliberează într-adevăr mai puțin CO2 decât cărbunele, deși, în timp ce cărbunele eliberează aproximativ 90,7 kg de CO2 per milion de unități termice britanice (MMBtu), o cantitate echivalentă de gaz natural eliberează totuși aproximativ 53,1 kg de CO2.

Gazul natural este în mare parte metan, un gaz cu efect de seră puternic, și este responsabil pentru metanul care scapă în atmosferă nu doar atunci când gazul natural este ars pentru energie, ci și pentru metanul „fugitiv” care scapă în timpul extracției și transportului.

Combustibilii pe bază de petrol

Combustibilii pe bază de petrol sunt o altă sursă de poluare a aerului, fie că sunt arși în instalații industriale, fie, mai frecvent, pentru a propulsa mașini, camioane și alte vehicule.

Această poluare din surse difuze, provenind de la arderea benzinei și a altor combustibili pe bază de petrol, este o sursă majoră de poluare a aerului în multe orașe din întreaga lume, eliberând un amestec de contaminanți aerieni, inclusiv monoxid de carbon, dioxid de carbon, oxizi de azot, oxizi de sulf, COV, HAP și particule în suspensie. Joacă un rol cheie în formarea smogului și adaugă, de asemenea, o cantitate substanțială de CO2 în atmosferă.

În general, transportul este responsabil pentru 29% din emisiile de CO2 din SUA și 14% din emisiile globale de CO2. Aproximativ 90% din tot combustibilul utilizat pentru transport este pe bază de petrol, în principal benzină și motorină.

Smogul

Smogul este creat prin reacții chimice în care oxizii de azot se amestecă cu COV în prezența luminii solare pentru a forma ozon. Ozonul este benefic la altitudini mari în atmosferă, unde formează stratului de ozon protector al planetei, dar poate fi periculos pentru sănătatea umană la nivelul solului.

Spre deosebire de unele tipuri de poluare a aerului, smogul este vizibil; deși compoziția și aspectul său exact variază, apare adesea ca o ceață maronie sau portocalie, care se formează frecvent în zonele urbane în zilele însorite.

Deși ne gândim adesea la poluarea aerului ca la o problemă exterioară, mulți oameni inhalează, fără să știe, și poluare dăunătoare a aerului interior. Aceasta provine adesea de la COV, care emană din produse precum vopsele, lacuri, solvenți, materiale de construcție și diverse produse de curățare și alte substanțe chimice de uz casnic.

Clădirile mai vechi pot conține alte tipuri de materiale de construcție potențial poluante pentru aer, cum ar fi cele fabricate cu azbest. Unele poluări ale aerului interior provin chiar din surse naturale – sub formă de mucegai și igrasie, de exemplu, sau gaz radon care se infiltrează din pământ și se acumulează în subsoluri, pivnițe și alte niveluri inferioare ale clădirilor.

Efectele poluării aerului

Poluarea aerului poate afecta oamenii, alte animale, plantele și mediul înconjurător în multe feluri.

Dioxidul de carbon

Emisiile de dioxid de carbon s-ar putea să nu fie direct periculoase pentru oameni, dar reprezintă unele dintre cele mai importante poluări ale aerului din acest secol, datorită influenței CO2 asupra climei.

CO2 este cunoscut ca gaz cu efect de seră, deoarece captează căldura solară în atmosfera Pământului, alimentând criza climatică globală cu care ne confruntăm astăzi și care implică amenințări răspândite la adresa oamenilor și a faunei sălbatice.

Concentrațiile de CO2 din atmosferă sunt acum cu mult peste 400 de părți per milion (ppm), un nivel nevăzut de mult înainte ca specia noastră să existe, iar eforturile internaționale de a limita creșterea emisiilor de CO2 au înregistrat progrese mici de zeci de ani. Metanul este un gaz cu efect de seră mai puternic, dar CO2 persistă mai mult în atmosferă, putând capta căldura timp de secole.

Particulele în suspensie

Particulele în suspensie sunt o categorie largă de poluare a aerului, incluzând tot felul de solide și lichide minuscule suspendate în aer, adesea ca urmare a arderii. Acestea pot proveni de la incendiile de vegetație, centrale electrice sau traficul rutier, iar acele particule minuscule pot cauza probleme mari atunci când sunt inhalate, în special cele foarte mici.

Particulele cu un diametru mai mic de 10 micrometri prezintă cel mai mare risc, conform EPA, deoarece sunt suficient de mici pentru a se încorpora adânc în plămâni și ar putea chiar să ajungă în sânge.

Pe lângă efectele potențiale asupra oamenilor și altor animale, particulele în suspensie au și efecte de mediu mai ample, în funcție de locația lor. Ele pot afecta formarea norilor și pot oferi centre de reacție pentru alți poluanți atmosferici în atmosfera superioară, în timp ce reduc vizibilitatea și influențează vremea în atmosfera inferioară.

Particulele contribuie adesea la condiții de ceață, cu vizibilitate redusă în zonele urbane, dar pentru că pot fi transportate pe distanțe mari de vânt, ele obstrucționează și vederea în unele zone sălbatice, inclusiv în parcurile naționale.

Oxizii de azot

Dioxidul de azot (NO2) și alți oxizi de azot (NOx) pot irita căile respiratorii ale sistemului respirator uman, conform EPA, și pot agrava bolile respiratorii, cum ar fi astmul. NOx poate, de asemenea, să reacționeze cu alți compuși din atmosferă pentru a forma particule de nitrați, care pot prezenta pericole suplimentare.

Se știe, de asemenea, că NOx ajută la generarea acidului nitric în atmosferă, care în cele din urmă cade sub formă de ploaie acidă. După ce ajunge la suprafață, scurgerea acidă ajunge în cele din urmă în cursurile de apă sau zonele umede, reducând nivelurile de pH și eliberând aluminiu din sol pe parcurs, putând dăuna peștilor, insectelor și altor animale sălbatice. Deoarece conține azot, această scurgere poate contribui și la poluării cu nutrienți care stă la baza zonelor moarte acvatice.

Ploaia acidă și ceața acidă dăunează, de asemenea, unor copaci și altor plante, atât prin deteriorarea frunzelor, cât și prin îndepărtarea nutrienților din sol.

Dioxidul de sulf

Dioxidul de sulf poate irita similar căile respiratorii și îngreuna respirația, conform EPA. SO2 și SOx pot reacționa cu alți compuși din aer pentru a forma particule, reducând astfel vizibilitatea și prezentând potențial diverse pericole asociate poluării cu PM.

SO2 și alți oxizi de sulf pot contribui, de asemenea, la formarea acidului sulfuric în aer și, implicit, la ploaia acidă.

Metalele grele

Metalele grele, cum ar fi mercurul și plumbul, pot fi emise prin arderea combustibililor fosili, adesea căzând la suprafață relativ aproape de sursa lor, deși acestea și alți poluanți atmosferici pot călători mai departe dacă sunt emiși din coșuri de fum mai înalte.

Odată ce mercurul aerian coboară, se acumulează de obicei în cursurile de apă și se bioacumulează în țesuturile animale pe măsură ce urcă în lanțul trofic. De aceea, peștii mari prădători, cum ar fi tonul și peștele-spadă, tind să aibă niveluri mai ridicate de mercur decât peștii mai mici, cum ar fi sardinele și anșoa.

Mercurul, plumbul, cadmiul și alte metale toxice pot avea efecte grave asupra sănătății la oameni și alte animale.

Compușii organici volatili

COV includ o varietate de poluanți atmosferici, atât în exterior, cât și în interior. Un exemplu este benzenul, o substanță chimică cu miros dulceag care poate fi emisă din multe surse diferite, inclusiv fumul de tutun, emisiile industriale, gazele de eșapament ale vehiculelor, emanațiile de combustibil, incendiile de vegetație și erupțiile vulcanice.

CFC-urile și HCFC-urile

Clorofluorocarburile (CFC) și hidroclorofluorocarburile (HCFC) nu sunt toxice pentru oameni, dar, la fel ca și CO2, ele prezintă amenințări semnificative pentru mediu. Acest lucru se datorează faptului că contribuie la epuizarea stratului de ozon natural al Pământului – în timp ce ozonul la nivelul solului este el însuși un poluant atmosferic, ozonul din atmosfera superioară ne protejează de radiațiile solare excesive.

Odată larg utilizate ca agenți frigorifici, aerosoli și solvenți, CFC-urile au fost în mare parte eliminate în cadrul Protocolul de la Montreal, adesea salutat ca o rară poveste de succes în controlul poluării.

Cum să reducem poluarea aerului

Folosiți mai puțină electricitate

Deoarece atât de multă poluare a aerului provine de la centralele electrice, una dintre cele mai simple modalități prin care oricine poate ajuta la reducerea poluării aerului este să folosească mai puțină electricitate, reducând astfel cererea de energie de la acele centrale electrice.

Guvernele și marile corporații au o capacitate mult mai mare de a avea un impact cu schimbări de genul acesta, comparativ cu majoritatea oamenilor, dar fiecare mic efort contează.

Conduceți mai puțin

Transportul este un alt contribuitor major la poluarea aerului, inclusiv la emisiile de CO2, precum și la particulele și ozonul care afectează multe zone urbane și rurale.

Mai puține vehicule pe șosele înseamnă, în general, mai puțină poluare a aerului, deci este adesea în interesul sănătății umane și ecologice să se adopte politici publice care să incentivizeze și să sprijine lucrul de la distanță, precum și moduri de transport mai curate, de la mersul pe jos și ciclism, la conducerea vehiculelor electrice, carpooling și utilizarea transportului public.

Atunci când conduceți un vehicul alimentat cu benzină, evitați să staționați mai mult decât este necesar, deoarece acest lucru creează poluare aerului suplimentară fără beneficiul propulsiei. Mențineți motoarele pe benzină bine reglate și anvelopele mașinilor corect umflate. Luați în considerare achiziționarea unui vehicul electric sau cu emisii reduse.

Evitați arderea materialelor

Încercați să limitați cantitatea de lemn sau altă biomasă pe care o ardeți, fie într-o grămadă, într-un șemineu de grădină sau într-un șemineu interior.

Mărunțiți sau compostați deșeurile din grădină în loc să le ardeți. Nu ardeți niciodată plastic.

Plantați mai mulți copaci

Pe lângă luarea măsurilor pentru a limita poluarea aerului, puteți ajuta și la atenuarea efectelor acesteia prin plantarea copacilor, care sechestrează CO2 și filtrează, de asemenea, unii alți poluanți atmosferici cu frunzele lor. Pe lângă aerul mai curat, vă veți bucura și de multe alte beneficii pe care copacii le pot aduce.