Основните замърсители на въздуха

Източниците на замърсяване на въздуха могат да бъдат природни и антропогенни. Замърсителите на въздуха са широк спектър от вещества. Чрез икономическата ни активност увеличаваме концентрацията им в атмосферата, което води от една страна до замърсяване на въздуха, а от друга до ускоряване на глобалното затопляне.

За замърсен въздух говорим тогава, когато концентрацията на замърсяващи вещества е по-висока, отколкото в нормална среда, и това води до влошаване качеството на атмосферния въздух. Основните замърсители са серни и азотни съединения, органични и неорганични въглеродни съединения, тропосферен озон, прахови частици и някои радиоактивни вещества.

Серният диоксид (SO2) е един от най-често срещаните замърсители, изхвърляни при антропогенната дейност. Заедно с него в атмосферата постъпва и серен триоксид (SO3), който повечето пъти се получава като вторичен замърсител, формиран при окисление на SO2. Опасността при SO3 произлиза от там, че той бързо взаимодейства с водата в атмосферата и формира сярна киселина (H2SO4). Главни източници на серни съединения са изгарянето на горива, съдържащи сяра (въглища и нефт, например), и производството на целулоза и хартия. От естествените източници се отличават биологичното гниене и изпарението от океаните.

Към серните съединения се причислява и сероводородът (H2S). Той е силно отровен газ, с лоша миризма, но неговият произход е предимно природен – анаеробно биогенно разлагане във влажните зони, вулканични изригвания и от топлите минерални извори. Антропогенни източници на сероводород са целулозно-хартиената промишленост, производството на изкуствена коприна, нефтените рафинерии.

Фиг. 1. Емисии на серен диоксид по света за 2019 г. Източник: Greenpeace
От фиг.1 се вижда къде по света са най-големите емисии от серен диоксид за 2019 г. Балканският полуостров и България са една от „горещите” точки на тази карта.

Азотните съединения са резултат от високотемпературно изгаряне в някои производства (фиг.2.), както и от природни процеси, като биологичен растеж, разлагане, вулканична дейност, мълнии и горски пожари. Азотът е основен газ в атмосферата, но когато негови окиси превишат определени концентрации, те оказват вредно въздействие върху човека и природата. Азотните оксиди участват във фотохимични реакции, при които се образуват вторични замърсители, като приземен озон и фотохимичен смог. Азотният диоксид (NO2) е червеникаво-кафяв газ с остра и дразнеща миризма.

Фиг. 2. Основни групи антропогенни замърсители на NO2 в България (изт. МОСВ, 2017 г.)

Неорганични въглеродни съединения са въглеродният оксид (СO) и диоксид (CO2). В атмосферата постъпват при непълно или пълно изгаряне на горивата и от анаеробното разлагане на организмите. СO е безцветен, трудно уловим от човешките сетива, но силно токсичен газ. Най-големият източник на СO са пожарите и вулканите, като количеството от тези източници превишава това от антропогенна дейност. В населените места обаче основният замърсител на въглероден оксид е транспорта и отоплението.

Въглеродният диоксид не винаги се разглежда като замърсител. Той не е токсичен и е основна съставна част от жизнения цикъл на растенията и животните. Когато обаче концентрацията му превиши установените норми, тогава вече се възприема като замърсяващ газ. При повишена концентрация предизвиква кисел вкус в устата и жилене (дразнение) на гърлото и носа. Възможно е да затруднява дишането при животните и човека. Концентрацията на въглероден диоксид се разглежда и в друг аспект. След започване на индустриалната епоха в средата на XIX век, концентрацията му в атмосферата постоянно се увеличава и вече достига нива, недостигани от стотици и дори хиляди години. Той е основен парников газ и именно това превишение буди тревога. Според IPCC и Световна метеорологична организация (СМО) именно повишението на CO2 е една от причините за наблюдаваното глобално затопляне. Това е и причината все повече изследвания да са насочени за изучаване и процесите свързани с CO2 и за намаляване на концентрацията му в атмосферата.

Органичните въглеродни съединения, замърсяващи атмосферния въздух, са различни хидрокарбони. Те постъпват от биологични процеси – гниене във влажни зони, изтичане на природен газ, размразяване на вечната замръзналост в полярните и субполярни зони, горски пожари и вулканична дейност. Човек ги изхвърля, чрез транспорта, при работа на ТЕЦ, химични заводи, петролни рафинерии. Метанът (CH4) е най-широко разпространеният органичен въглеводород. Доскоро не му се обръщаше голямо внимание, но напоследък се установи голямата му роля в парниковия ефект и подобно на CO2 е сред най-цитираните причини за глобалното затопляне. Неметановите хидрокарбони имат важно значение за протичане на някои фотохимични реакции и образуването на приземен озон и фотохимичен смог. Най-разпространени са бензол, толуол, формалдехид, фенол и др.

Озонът (O3) е високо реактивен газ, който се образува в стратосферата (най-голяма концентрация между 25 и 35 км височина – слой наречен още озоносфера), чрез фотохимична реакция, свързваща молекули и атоми кислород. Поглъщайки ултравиолетовата радиация от Слънцето, озонът има голяма заслуга за съществуването на живот на нашата планета. Освен озон в озоносферата, съществува и озон в приземния слой на въздухa. Той се образува при фотодисоциация на NO2, при което се получава NO и свободни атоми кислород. Те се свързват с молекулата кислород и се получава приземния озон. Озонът е опасен за човешкото здраве, поради токсичното си въздействие. Засяга имунната система и намалява устойчивостта към респираторни заболявания. Най-често на рисковото влияние на озона са изложени тези, които работят на открито и имат астматични заболявания.

Радиоактивните вещества са с дълъг период на полуразпад и ефектът им върху човешкото здраве е дълготраен. Сред по-значимите радиоактивни продукти са стронций, цезий и йод-131. Най-опасен от изброените вещества е стронцият, който се задържа дълго в костите. Цезият се отстранява по-лесно и не се счита за толкова опасен. Като източници на тези елементи, както и на по-малко разпространени радиоактивни вещества, се посочват различни строителни материали, изработени от радиоактивни минерали. Друг източник на радиоактивност в атмосферата е изгарянето на твърди горива. Макар и с много малка концентрация във въглищата и въглищната пепел се съдържат уран, торий и радон.

Твърдите частици се явяват замърсител, когато надминат определени норми за концентрации, като техен източник са различни природни и антропогенни процеси. За тези замърсители ще се спрем по-подробно в някоя от следващите ни статии.

За да знаем какво дишаме, е нужно да знаем какви са основните замърсители и източниците на замърсяване и по този начин да избягваме повишаването на концентрацията на някои от тях и да увеличим качеството си на живот. Ако успеем да ограничим емитирането на вредни вещества във въздуха, от една страна ще намалим нашето виляние върху климатичните промени, а от друга ще запазим здравето си. Нека не забравяме, че замърсителите могат да увредят трайно редица наши органи, започвайки от белите дробове, преминавайки през сърцето и достигайки до кръвоносната ни система.

Автор: Симеон Матев / Климатека

В публикацията са използвани материали от: