Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха представляет собой известную экологическую опасность для здоровья. Мы знаем, на что смотрим, когда над городом опускается коричневая дымка, выхлопные газы несутся по оживленному шоссе или из дымовой трубы поднимается шлейф. Некоторого загрязнения воздуха не видно, но его резкий запах настораживает.

Это серьезная угроза глобальному здоровью и процветанию. Загрязнение воздуха во всех формах ежегодно является причиной более 6,5 миллионов смертей во всем мире, и это число увеличилось за последние два десятилетия.

Что такое загрязнение воздуха?

Загрязнение воздуха представляет собой смесь опасных веществ как антропогенного, так и природного происхождения.

Выбросы транспортных средств, мазут и природный газ для отопления домов, побочные продукты производства и производства электроэнергии, особенно электростанций, работающих на угле, и дымы химических производств являются основными источниками антропогенного загрязнения воздуха.

Природа выбрасывает в воздух опасные вещества, такие как дым от лесных пожаров, причиной которых часто являются люди; пепел и газы от вулканических извержений; и газы, такие как метан, которые выделяются при разложении органических веществ в почвах.

Загрязнение воздуха, связанное с дорожным движением (TRAP), смесь газов и частиц, содержит большинство элементов антропогенного загрязнения воздуха: приземный озон, различные формы углерода, оксиды азота, оксиды серы, летучие органические соединения, полициклические ароматические углеводороды и мелкодисперсные частицы. иметь значение.

Озон, атмосферный газ, часто называют смогом, когда он находится на уровне земли. Он возникает, когда загрязняющие вещества, выбрасываемые автомобилями, электростанциями, промышленными котлами, нефтеперерабатывающими заводами и другими источниками, вступают в химическую реакцию в присутствии солнечного света.

Вредные газы, которые включают двуокись углерода, окись углерода, оксиды азота (NOx) и оксиды серы (SOx), являются компонентами выбросов автомобилей и побочными продуктами промышленных процессов.

Статья в тему: Что происходит, когда горит атомная электростанция

Твердые частицы (PM) состоит из химических веществ, таких как сульфаты, нитраты, углерод или минеральная пыль. Транспортные и промышленные выбросы от сжигания ископаемого топлива, сигаретного дыма и сжигания органических веществ, например лесных пожаров, содержат ТЧ.

Подгруппа PM, мелкие твердые частицы (PM 2,5), в 30 раз тоньше человеческого волоса. Он может глубоко вдохнуть в легочную ткань и вызвать серьезные проблемы со здоровьем. На PM 2,5 приходится большинство последствий для здоровья из-за загрязнения воздуха в США.

Летучие органические соединения (ЛОС) испаряются при комнатной или близкой к ней температуре, отсюда и название «летучие». Их называют органическими, потому что они содержат углерод. ЛОС выделяются красками, чистящими средствами, пестицидами, некоторыми предметами мебели и даже ремесленными материалами, такими как клей. Бензин и природный газ являются основными источниками летучих органических соединений, которые выделяются при сгорании.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) представляют собой органические соединения, содержащие углерод и водород.Известно, что из более чем 100 ПАУ, широко распространенных в окружающей среде, 15 перечислены в Докладе о канцерогенах. Помимо сжигания, многие промышленные процессы, такие как производство чугуна, стали и резиновых изделий, а также производство электроэнергии, также производят ПАУ в качестве побочного продукта. ПАУ также присутствуют во взвешенных частицах.

Загрязнение воздуха и изменение климата

Загрязнение воздуха и изменение климата влияют друг на друга посредством сложных взаимодействий в атмосфере. Загрязнение воздуха неразрывно связано с изменением климата, поскольку обе проблемы возникают в основном из одних и тех же источников, таких как выбросы от сжигания ископаемого топлива. Оба представляют угрозу для здоровья людей и окружающей среды во всем мире. Подробнее: Влияние качества воздуха на здоровье.

Статья в тему: Как избавиться от ядерных отходов

Что делает NIEHS?

За свою более чем 50-летнюю историю NIEHS является лидером в исследованиях загрязнения воздуха. Институт продолжает финансировать и проводить исследования того, как загрязнение воздуха влияет на здоровье и наиболее пострадавшие группы населения.

Как загрязнение воздуха влияет на наше здоровье?

Когда в 1970 году были установлены национальные стандарты качества атмосферного воздуха, загрязнение воздуха рассматривалось в первую очередь как угроза для здоровья органов дыхания. В 1993 году исследователи NIEHS опубликовали знаменательное исследование «Шесть городов», в котором была установлена связь между мелкодисперсными твердыми частицами и смертностью.

Воздействие загрязнения воздуха связано с окислительным стрессом и воспалением в клетках человека, что может заложить основу для хронических заболеваний и рака. В 2013 году Международное агентство по изучению рака Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) классифицировало загрязнение воздуха как канцероген для человека.

Исследования загрязнения воздуха и воздействия на здоровье постоянно развиваются. Проблемы общественного здравоохранения теперь включают рак, сердечно-сосудистые заболевания, респираторные заболевания, сахарный диабет, ожирение и нарушения репродуктивной, неврологической и иммунной систем.

Рак

Большое исследование более чем 57 000 женщин показало, что проживание рядом с крупными дорогами может увеличить риск рака молочной железы у женщин.
Сестринское исследование NIEHS показало, что другие переносимые по воздуху токсичные вещества, особенно метиленхлорид, который используется в аэрозольных продуктах и средствах для удаления краски, также связаны с повышенным риском рака молочной железы.
Профессиональное воздействие бензола, промышленного химического вещества и компонента бензина, может вызвать лейкемию и связано с неходжкинской лимфомой.
Долгосрочное исследование, проведенное в 2000–2016 годах, выявило связь между заболеваемостью раком легких и увеличением использования угля для производства энергии.

Статья в тему: Когда украина передала ядерное оружие россии

Сердечно-сосудистые заболевания

Мелкие твердые частицы могут нарушать функцию кровеносных сосудов и ускорять кальцификацию артерий.
Исследователи NIEHS установили связь между кратковременным ежедневным воздействием оксидов азота на женщин в постменопаузе и повышенным риском геморрагического инсульта.
У некоторых пожилых американцев воздействие TRAP может привести к снижению уровня липопротеинов высокой плотности, иногда называемых хорошим холестерином, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Согласно отчету Национальной токсикологической программы (NTP), воздействие TRAP также увеличивает риск опасных изменений артериального давления беременной женщины, известных как гипертензивные расстройства, которые являются основной причиной преждевременных родов, низкой массы тела при рождении и нарушений здоровья матери и плода. болезнь и смерть.

Респираторная инфекция

Загрязнение воздуха может повлиять на развитие легких и способствует развитию эмфиземы, астмы и других респираторных заболеваний, таких как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).
ТЧ и оксид азота связаны с хроническим бронхитом.
В 2020 году серьезной проблемой общественного здравоохранения было слияние пандемии COVID-19 и лесных пожаров на западе США. Опираясь на хорошо установленную связь между загрязнением воздуха и инфекциями дыхательных путей, исследование связало дым от лесных пожаров с дополнительными случаями COVID-19 и летальные исходы .

На кого больше всего влияет загрязнение воздуха?

Загрязнение воздуха влияет на здоровье каждого, но некоторые группы могут пострадать больше.
Почти 9 из 10 человек, живущих в городских районах по всему миру, страдают от загрязнения воздуха.

Статья в тему: Президент, сбросивший ядерную бомбу

Дети

Исследование здоровья детей, финансируемое NIEHS в Университете Южной Калифорнии, является одним из крупнейших исследований долговременного воздействия загрязнения воздуха на респираторное здоровье детей. Среди его выводов:

Более высокие уровни загрязнения воздуха увеличивают краткосрочные респираторные инфекции, что приводит к большему количеству пропусков занятий в школе.
Дети, которые занимаются несколькими видами спорта на открытом воздухе и живут в сообществах с высоким содержанием озона, более склонны к развитию астмы.
Дети, живущие вблизи дорог с интенсивным движением, подвержены повышенному риску астмы.
У детей с астмой, которые подвергались воздействию высоких уровней загрязнителей воздуха, чаще развивались симптомы бронхита.
Проживание в сообществах с более высоким уровнем загрязнения может привести к повреждению легких.

Другие исследования женщин и детей

Финансируемые NIEHS исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе, Центра наук об окружающей среде и гигиене, проводят исследование биологических образцов и эффектов огня (B-SAFE). Этот продолжающийся проект направлен на то, чтобы выяснить, повлияли ли и как недавние лесные пожары и их дым на беременных женщин и их детей. В исследовании, начатом в 2017 году, участвуют беременные женщины, которые жили в Северной Калифорнии, когда там произошли лесные пожары 2018, 2019 или 2020 годов.
Вдыхание PM 2,5, даже при относительно низких уровнях, может изменить размер развивающегося мозга ребенка, что в конечном итоге может увеличить риск когнитивных и эмоциональных проблем в более позднем подростковом возрасте.
Пренатальное воздействие ПАУ было связано с эффектами развития мозга, замедлением скорости обработки информации, симптомами синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и другими нейроповеденческими проблемами у городской молодежи.
В Нью-Йорке пренатальное воздействие загрязненного воздуха может играть роль в поведенческих проблемах у детей, связанных с СДВГ.
Пренатальное воздействие твердых частиц было связано с низкой массой тела при рождении.
У женщин, подвергшихся воздействию высоких уровней мелкодисперсных твердых частиц во время беременности, особенно в третьем триместре, риск рождения ребенка с аутизмом может быть в два раза выше.
Воздействие PM 2,5 во втором и третьем триместре беременности может повысить вероятность того, что у этих детей в раннем возрасте будет высокое кровяное давление.
В сельскохозяйственной долине Сан-Хоакин в Калифорнии женщины, которые подвергались воздействию высоких уровней угарного газа, оксида азота или двуокиси азота в течение первых 8 недель беременности, с большей вероятностью родили ребенка с дефектами нервной трубки.
В Мариетте, штат Огайо, где находится завод по переработке ферромарганца, концентрация марганца в крови и волосах, биомаркер загрязнения воздуха, была связана с более низкими показателями IQ детей.

Статья в тему: Сколько длится школа технологов ядерной медицины

Пожилые люди

Болезнь Альцгеймера и связанная с ней деменция представляют собой проблему общественного здравоохранения для стареющего населения. Исследователи из Вашингтонского университета, финансируемые NIEHS, выявили связь между загрязнением воздуха и деменцией. Это хорошо проведенное исследование добавляет убедительные доказательства того, что мелкие частицы окружающего воздуха повышают риск деменции.
Загрязнение воздуха было связано с большей вероятностью развития нескольких неврологических расстройств, включая болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и другие деменции. Для проведения исследования были проанализированы данные о госпитализации 63 миллионов пожилых людей в США, полученные за 17 лет (2000–2016 гг.), Вместе с расчетными концентрациями PM 2,5 по почтовому индексу.
У пожилых людей длительное воздействие TRAP может значительно ускорить физическую инвалидность. Риск более выражен среди расовых меньшинств и людей с низким доходом.
Загрязнение воздуха PM 2,5 также связано с ускоренными проблемами памяти и ухудшением работы мозга, подобным болезни Альцгеймера, что наблюдалось у женщин в возрасте 65 лет и старше. И наоборот, многолетнее исследование, опубликованное в 2022 году, показывает, что улучшение качества воздуха связано с более низким риском развития деменции у пожилых женщин.Исследователи также заявили, что это снижение риска слабоумия было эквивалентно снижению возраста исследованных женщин почти на 2,5 года.
Питательные вещества могут противодействовать некоторым вредным последствиям загрязнения воздуха. Исследование, проведенное в 2020 году, показало, что жирные кислоты омега-3, получаемые при употреблении в пищу определенной рыбы, могут защитить пожилых женщин от усадки мозга, связанной с PM 2,5.

Статья в тему: Почему ___ вызывает голод в мире

Сельские жители

Исследование, финансируемое NIEHS, показало, что концентрации PM 2,5 в сельской местности штата Вашингтон сопоставимы с концентрациями в городах Сиэтла. В этом исследовании по мере увеличения регионального уровня PM 2,5 у сельских детей усиливались симптомы астмы, такие как ограничение активности, усиление свистящего дыхания и ночное пробуждение.
В сельской местности США крупномасштабные операции по кормлению животных могут поставить под угрозу качество воздуха в регионе из-за выбросов загрязняющих веществ, таких как газообразный аммиак. Исследование выявило острые проблемы с функцией легких у детей с астмой в таких областях.

Разные гены

Ваши гены играют роль в здоровье органов дыхания. Исследование, финансируемое NIEHS, показало, что люди с определенными вариантами генов, повышающими вероятность воспаления легких, имели больше шансов заболеть астмой, если жили рядом с крупными дорогами.

NIEHS и участие сообщества

NIEHS поддерживает участие сообщества в исследовательском процессе и поощряет совместные подходы, которые наращивают потенциал сообществ для решения проблем, связанных со здоровьем окружающей среды. Исследования с участием сообщества и гражданская наука — это два типа подходов к совместным исследованиям.

Например, NIEHS помогает жителям округа Империал, штат Калифорния, отслеживать загрязнение воздуха с помощью сети из 40 общественных наблюдателей. В этом округе долгосрочное улучшение качества воздуха было связано со значительным улучшением функции легких у детей.

В другом примере получатели грантов NIEHS разработали тактику и государственную политику на уровне сообщества для снижения воздействия TRAP:

Использование высокоэффективной фильтрации воздуха (HEPA).
Строительство буферов землепользования и растительных барьеров.
Улучшение городского дизайна с помощью садов, парков и уличных деревьев.
Создание вариантов активного путешествия, таких как велосипедные и пешеходные дорожки.

Статья в тему: Как позволить Вселенной вести вас

THE (Trade, Health, Environment) Impact Project объединяет исследователей и общественные группы для поиска решений для сообществ, пострадавших от загрязнения, связанного с торговлей, например портов и дорог с грузовыми автомобилями.

Присоединяйтесь к исследованию астмы!

Цель исследования «Естественное течение астмы с использованием продольного отбора проб окружающей среды» (NHALES) — помочь ученым понять, как бактерии и другие факторы окружающей среды влияют на людей, страдающих астмой средней и тяжелой степени.

Кто может участвовать?

Умеренная и тяжелая форма астмы.
Мужчины и женщины от 18 до 60 лет.
Женщины не должны быть беременны или кормить грудью в начале исследования, но все же могут участвовать, если они забеременеют во время исследования.
Некурящие, которые также не подвергаются значительному количеству пассивного курения.
Отсутствие в анамнезе хронической обструктивной болезни легких, эмфиземы, муковисцидоза (МВ), легочного фиброза, бронхоэктазов без МВ, саркоидоза, нестабильной стенокардии или легочной гипертензии.
Нет аллергии на метахолин.
Возможность обеспечить свой собственный транспорт для посещения клиники в кампусе NIEHS в Северной Каролине.

Почему важно улучшить качество воздуха

Загрязнение воздуха и исходы родов связаны как глобальные проблемы общественного здравоохранения. Исследователи проанализировали данные о загрязнении воздуха внутри и снаружи помещений со всех обитаемых континентов, а также основные исходы беременности. Их результаты показывают, что усилия по снижению воздействия PM2,5 могут привести к значительному сокращению числа детей с низкой массой тела при рождении и недоношенных детей во всем мире. Сокращение загрязнения воздуха было бы особенно полезным для детей, родившихся в странах с низким и средним уровнем дохода.
Среди детей в Южной Калифорнии снижение содержания диоксида азота в окружающей среде и PM 2,5 было связано с меньшим количеством случаев астмы.
Исследование, финансируемое NIEHS, показало, что смесь нескольких витаминов группы В может защитить ДНК от изменений, связанных с загрязнением воздуха PM 2,5.
Симптомы бронхита уменьшились по мере снижения уровня загрязнения в районе Лос-Анджелеса.
Согласно исследованиям, частично поддержанным NIH и Ассоциацией Альцгеймера, улучшение качества воздуха может улучшить когнитивные функции и снизить риск деменции.
Когда электростанции, работающие на ископаемом топливе, закрываются, загрязнение окружающего воздуха снижается. Исследование показало, что частота преждевременных родов снизилась в пределах 5 километров от выведенных из эксплуатации угольных и нефтяных электростанций.

Статья в тему: Какой процент физиков верит в глобальное потепление

Дальнейшее чтение

Истории из Экологический фактор (информационный бюллетень NIEHS)

Вмешательства, необходимые для замедления загрязнения воздуха, вызванного изменением климата, отмечают исследователи (март 2022 г.)
Загрязнение воздуха и химикаты Forever продолжают представлять опасность для здоровья (март 2022 г.)
Все больше доказательств связи загрязнения воздуха с раком молочной железы (ноябрь 2021 г.)
Загрязнение воздуха мелкодисперсными частицами, связанное с повышенным риском развития деменции (сентябрь 2021 г.)
Лучшее качество воздуха может снизить риск слабоумия среди пожилых женщин (август 2021 г.)
Воздух в помещении — забытый источник воздействия химических веществ и твердых частиц (май 2021 г.)
Интенсивность лесных пожаров возрастает, эксперты призывают к скоординированным федеральным действиям (май 2021 г.)
Инновации в области мониторинга качества воздуха заслуживают признания малого бизнеса (февраль 2021 г.)
По словам эксперта, изменение климата усугубляет загрязнение воздуха и экстремальные погодные условия (июль 2020 г.)
Риск гипертонии беременных увеличивается из-за загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением (январь 2020 г.)
Исследование показало, что некурящие могут заболеть эмфиземой из-за загрязнения воздуха (сентябрь 2019 г.)

голоса

Рейтинг статьи