Воздушный загрязнитель, в состав которого входят как твердые микрочастицы, так и мельчайшие капельки жидкостей имеют размер от 10 нм до 2,5 мкм. Все частицы и капельки размером меньше 2,5 мкм находятся в воздухе во взвешенном состоянии. В отличие от более крупных частиц, они легко проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма человека. Другие обозначения и названия частиц РМ2.5: FSP (fine suspended particles, fine particles, fine particulate matter), мелкодисперсные взвешенные частицы, тонкодисперсная пыль.

8.1. Происхождение

По происхождению РМ-2.5 делятся на первичные и вторичные. К первым относятся мельчайшие кусочки сажи, асфальта и автомобильных покрышек, частицы минеральных солей (сульфаты, нитраты), соединения тяжелых металлов (в основном оксиды). Особенно необходимо отметить частицы сажи, так как уголь является хорошим сорбентом и на них хорошо осаждаются токсичные соединения. Биологические загрязнители (некоторые аллергены и микроорганизмы) тоже относятся к РМ-2.5.

Вторые образуются непосредственно в атмосфере. Например: в городской воздух выбрасываются оксиды азота и серы, которые при контакте с водой образуют кислоты, а уже из них получаются твердые частицы солей (нитраты и сульфаты).

По типу источника частицы РМ 2.5 делятся на:

Искусственные (антропогенные)

Главный антропогенный источник частиц — транспорт. Двигатели внутреннего сгорания и промышленные процессы со сжиганием твердых видов топлива (уголь, бурый уголь, нефть), строительство, добыча полезных ископаемых, многие виды производства (особенно производство цемента, керамики, кирпича, плавильное производство), в городах источником может быть эрозия дорожного покрытия и стирание тормозных колодок и шин. Далее сельское хозяйство – источник аммиака, из которого могут образоваться вторичные РМ 2.5.

Природные

Источники: эрозия почвы в засушливых районах и органические испарения

Массовая концентрация РМ 2.5 является ключевым параметром для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. Учитывая, что скорость оседания частиц РМ 2.5 в 15 раз ниже, чем для РМ10, и составляет примерно 0,2 мм/с., в воздухе (особенно в городах) постоянно присутствуют определённые концентрации РМ 2.5. При этом необходимо отметить, что концентрация РМ 2.5 намного больше в городах и его химический состав в городе опаснее, чем на природе. По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) среднегодовой уровень РМ 2.5 должен составлять не больше 10 мкг/м3, а среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м3. Величина максимально разовой предельно допустимой концентрации РМ 2,5 в Таджикистане составляет – 160 мкг/м3, среднесуточная предельно допустимая концентрация – 35 мкг/м3 и среднегодовая концентрация – 25мкг/м3.

Наблюдения за содержанием мелкодисперсных частиц ведутся согласно единому документу «Руководство ЕМЕП по отбору проб и химическому анализу. EMEP/CCC- Report 1/95». Реальную концентрацию частиц в воздухе оценивают различные службы экологического мониторинга по всему миру.

Крупнейший онлайн-мониторинг воздуха — The World Air Quality Index. Он показывает индекс качества воздуха в городах по всему миру. Индекс этот считается по всем воздушным загрязнителям, один из которых РМ 2.5. В России в 2009 году разработан проект методических указаний для организации мониторинга загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами

8.2. Воздействие РМ на организм человека

По данным отчета ВОЗ о загрязнении воздуха и его влиянии на здоровье людей с 1990 по 2010 годы 3,1 млн. людей умерли от причин, связанных с частицами РМ 2.5. Еще одна цифра: частицы PM 2.5 сокращают ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 8,6 месяцев. Всего с РМ 2.5 «связаны» 3% смертей от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем и 5% смертей от рака легкого.

В день среднестатистический городской житель вдыхает 200 миллиардов частиц РМ 2.5. Половина из них откладывается в легких. Опасность заключается в том, что небольшие дозы РМ 2.5 не дают мгновенной реакции, но они накапливаются в организме и со временем могут привести к серьезным проблемам. Именно поэтому в отчете ВОЗ речь идет не о пиковых скачках РМ 2.5 во время промышленных выбросов, а о хроническом воздействии этих частиц на организм. В течение 2 часов мельчайшие частицы раздражают определенные рецепторы в воздухоносных путях и запускают рефлекс, меняющий сердечный ритм и интенсивность дыхания. Работает нервная система, а нервная регуляция всегда отличается быстрым ответом на раздражитель.

В течение 24 часов воздействия мельчайшие частицы откладываются в легких, сосудах и вызывают в них воспаление. В ответ на воспаление в крови повышается количество специальных сигнальных белков – цитокинов. Они запускают цепь биохимических реакций, которые ведут к тромбозу, а потом и к ишемической болезни сердца, инфаркту и т.д.

Частицы РМ 2.5 называют вдыхаемой фракцией. Они настолько мелкие, что проходят сквозь биологические барьеры в нашем организме: носовая полость, верхние дыхательные пути, бронхи. РМ 2.5 вместе с воздухом попадают напрямую в альвеолы — пузырьки, в которых происходит газообмен между легкими и кровеносными сосудами.

Самые мелкие частицы РМ 2.5 при газообмене могут попадать в кровь. Поэтому с ними связаны заболевания не только дыхательной системы, но и сердечнососудистой. Причем загрязняют и частицы сами по себе, и вредные соединения, сорбированные на мельчайших частицах (угольная сажа).

Исследователи проследили за РМ 2.5 в организме и выявили шесть основных механизмов вредного воздействия частиц:

  1. Возбуждение легочных рецепторов: учащение дыхания, сердечная аритмия
  2. Разрушение клеток легочного эпителия
  3. Развитие воспалительного ответа
  4. Увеличение свертываемости крови
  5. Дестабилизация атеросклеротических бляшек
  6. Утолщение стенок сосудов

По данным Всемирной организации здравоохранения, твердые частицы, присутствующие в атмосферном воздухе, оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Повышение концентрации РМ 2,5 на 0,01 мг/м3 вызывает рост общей смертности на 1%, смертности от сердечно-сосудистых заболеваний – на 1,4% и от болезней органов дыхания – на 3,4%.

Загрязнение воздуха описывается как “молчаливый убийца”, потому что оно редко является прямой причиной смерти. Скорее всего, загрязнение воздуха является 4-й ведущей причиной ранней смертности в мире, что составляет:

29% всех смертей и заболеваний от рака легких

17% всех смертей и заболеваний от острой инфекции нижних дыхательных путей

24% всех смертей от инсульта

25% всех смертей и заболеваний от ишемической болезни сердца

43% всех смертей и заболеваний от хронической болезни легких.

Подсчитано, что в среднем 92% мирового населения дышит нездоровым воздухом, хотя эта цифра варьируется от региона к региону. Например, в докладе о мировом качестве воздуха за 2019 год было установлено, что 72,7% людей, живущих в Европе, дышат воздухом, превышающим норматив ВОЗ по ежегодному воздействию PM2.5.

Воздействие только взвешенных частиц уменьшает ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 1 год, в основном за счет возрастающего риска заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также рака легких. Более того, недавние исследования, выполненные в 25 городах Евросоюза, позволяют оценить возможность увеличения ожидаемой продолжительности жизни на 22 месяца в городах с наибольшим загрязнением воздуха при условии снижения долговременной концентрации PM 2,5 до рекомендуемых ВОЗ среднегодовых значений (10 мкг/м3).

Выводы

Важной задачей управления качеством воздуха является снижение экспозиции населения к РМ. Для этого необходима, прежде всего, оценка концентраций РМ 2,5 и РМ10. Мониторинг концентрации только суммы взвешенных веществ, в которую входят и частицы большего размера, чем РМ10, в меньшей степени подходит для эффективного регулирования качества воздуха в целях охраны здоровья населения.

В Таджикистане отсутствует практика инвентаризации, расчета рассеивания мелкодисперсных частиц при нормировании выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. В связи с этим учет РМ отсутствует и при разработке проектов санитарно-защитных зон, что, учитывая биологическое действие, и значительную дальность распространения РМ частиц, обуславливает существенное снижение эффективности санитарно-защитных зон.

За исключением города Душанбе, в других населённых пунктах и городах Республики мониторинг РМ не ведётся. Отсутствуют утвержденные методики выполнения измерений мелкодисперсной пыли в атмосферном воздухе.

Dushanbe US Embassy past 25 months daily average AQI

Мониторинг РМ необходим:

  • для получения информации о качестве атмосферного воздуха и информирования общественности;
  • для принятия необходимых мер защиты для различных групп населения;
  • определения динамики изменения качества атмосферного воздуха;
  • выявления источников загрязнения и оценки эффективности мер по снижению выбросов из этих источников;
  • для качественной и количественной оценки вредных экспозиций населения к мелкодисперсным частицам в рамках социально-гигиенического мониторинга;
  • в целях установления их вклада в нарушения популяционного здоровья и оценки рисков;
  • для контроля соответствия или несоответствия фактических уровней загрязнения государственным нормативам допустимого содержания вредных веществ в воздухе.

Продолжение следует…


«Данный обзор подготовлен в рамках проекта и финансовой поддержки Государственного департамента США. Мнения, выводы, изложенные в настоящем обзоре, принадлежат реализатору проекта и не обязательно отражают точку зрения Государственного департамента США».

Поделиться с друзьями...
Сентябрь 2021
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930