Смог - Smog

Справа - туманный городской пейзаж, слева - ясный.
Смог и солнечный день с 10-дневным интервалом в Фаньхэ , Китай
Внешний звук
аудио значок «Борьба со смогом в Лос-Анджелесе» , Подкаст Distillations , Институт истории науки , 2018

Смог , или дымовой туман , - это интенсивное загрязнение воздуха . Слово «смог» было придумано в начале 20 века и представляет собой сокращение ( portmanteau ) слов дым и туман для обозначения дымного тумана из-за его непрозрачности и запаха. Это слово было тогда предназначено для обозначения того, что иногда называлось туманом горохового супа , знакомой и серьезной проблемы в Лондоне с 19-го века до середины 20-го века. Этот вид видимого загрязнения воздуха состоит из оксидов азота , оксида серы , озона , дыма и других твердых частиц . Искусственный смог возникает в результате сжигания угля, выбросов транспортных средств, промышленных выбросов, лесных и сельскохозяйственных пожаров и фотохимических реакций этих выбросов.

Смог часто относят к летнему или зимнему. Летний смог в первую очередь связан с фотохимическим образованием озона . В течение летнего сезона, когда температура выше и присутствует больше солнечного света, фотохимический смог является преобладающим типом образования смога. В зимние месяцы, когда температуры ниже и атмосферные инверсии являются обычным явлением, увеличивается использование угля и другого ископаемого топлива для обогрева домов и зданий. Эти выбросы горения, вместе с отсутствием рассеивания загрязняющих веществ при инверсиях, характеризуют образование зимнего смога. Хотя фотохимический смог является основным механизмом образования смога в летние месяцы, эпизоды зимнего смога все еще распространены. Образование смога в целом зависит как от первичных, так и от вторичных загрязнителей. Первичные загрязнители выбрасываются непосредственно из источника, например, выбросы диоксида серы при сжигании угля. Вторичные загрязнители, такие как озон , образуются, когда первичные загрязнители подвергаются химическим реакциям в атмосфере.

Фотохимический смог, как найдено, например , в Лос - Анджелесе, является одним из видов загрязнения воздуха происходит от автомобильного эмиссии от двигателей внутреннего сгорания и промышленных газов. Эти загрязнители реагируют в атмосфере с солнечным светом с образованием вторичных загрязнителей, которые также объединяются с первичными выбросами, образуя фотохимический смог . В некоторых других городах, таких как Дели, серьезность смога часто усугубляется выжиганием стерни в соседних сельскохозяйственных районах с 2002 года. Уровень загрязнения атмосферы в Лос-Анджелесе , Пекине , Дели , Лахоре , Мехико , Тегеране и других городах часто увеличивается на инверсия, которая улавливает загрязнения близко к земле. Развивающийся смог обычно токсичен для людей и может вызвать тяжелые заболевания, сокращение продолжительности жизни или преждевременную смерть.

Этимология

Чеканка термина «смог» часто приписывается д-ру Генри Антуану Де Воу в его статье 1905 года «Туман и дым» для заседания Конгресса общественного здравоохранения . В лондонской газете Daily Graphic от 26 июля 1905 года цитировалась цитата Де Воо: «Он сказал, что не требуется науки, чтобы увидеть, что в больших городах производилось что-то, чего не было в стране, и что это был дымный туман или то, что было известно. как «смог». На следующий день газета заявила, что «доктор Де Воо оказал общественную услугу, придумав новое слово для обозначения лондонского тумана». Однако этот термин появляется на двадцать пять лет раньше, чем статья доктора Воо, в колонке в «Santa Cruz Weekly Sentinel» от 3 июля 1880 года. 17 декабря 1881 года в публикации Sporting Times автор утверждает, что изобрел слово: «Смог - слово, которое я изобрел, сочетая дым и туман, чтобы обозначить атмосферу Лондона ...»

Причины

Каменный уголь

Угольный пожар может выделять значительные облака дыма, которые способствуют образованию зимнего смога. Угольные пожары можно использовать для обогрева отдельных зданий или для выработки энергии на электростанциях. О загрязнении воздуха этим источником сообщалось в Англии со времен средневековья . В частности, до середины 20 века Лондон был печально известен своим угольным смогом, получившим прозвище « гороховые супы» . Загрязнение воздуха такого типа по-прежнему является проблемой в районах, где от сжигания угля образуется значительное количество дыма. Выбросы от сжигания угля являются одной из основных причин загрязнения воздуха в Китае . Особенно осенью и зимой, когда увеличивается количество угольных систем отопления, количество выделяемого дыма иногда вынуждает некоторые китайские города закрывать дороги, школы или аэропорты. Ярким примером этого был город Харбин на северо-востоке Китая в 2013 году .

Транспортные выбросы

Выбросы от транспортных средств - например, от грузовиков , автобусов и автомобилей - также способствуют образованию смога. Переносимые по воздуху побочные продукты выхлопных систем транспортных средств вызывают загрязнение воздуха и являются одним из основных компонентов смога в некоторых крупных городах.

Основными виновниками транспортных средств являются оксид углерода (CO), оксиды азота (NO и NO 2 ), летучие органические соединения и углеводороды (углеводороды являются основным компонентом нефтяного топлива, такого как бензин и дизельное топливо ). Транспортные выбросы также включают диоксид серы и твердые частицы, но в гораздо меньших количествах, чем упомянутые ранее загрязнители. Оксиды азота и летучие органические соединения могут подвергаться ряду химических реакций с солнечным светом, теплом, аммиаком , влагой и другими соединениями с образованием вредных паров, приземного озона и частиц, составляющих смог.

Фотохимический смог

Диаграмма образования фотохимического смога. (На основе U 6.3.3 на сайте mrgsciences.com)

Фотохимический смог, часто называемый «летним смогом», представляет собой химическую реакцию солнечного света, оксидов азота и летучих органических соединений в атмосфере, в результате которой остаются частицы в воздухе и приземный озон . Фотохимический смог зависит от первичных загрязнителей, а также от образования вторичных загрязнителей. Эти основные загрязнители включают оксиды азота , особенно оксид азота (NO) и диоксид азота (NO 2 ), а также летучие органические соединения . Соответствующие вторичные загрязнители включают пероксилацилнитраты (ПАН), тропосферный озон и альдегиды . Важным вторичным загрязнителем фотохимического смога является озон, который образуется при объединении углеводородов (HC) и оксидов азота (NO x ) в присутствии солнечного света; диоксид азота (NO 2 ), который образуется в виде оксида азота (NO), соединяется с кислородом (O 2 ) в воздухе. Кроме того, когда выбрасываются SO 2 и NO x , они в конечном итоге окисляются в тропосфере до азотной кислоты и серной кислоты , которые при смешивании с водой образуют основные компоненты кислотных дождей. Все эти агрессивные химические вещества обычно обладают высокой реакционной способностью и окисляют. Поэтому фотохимический смог считается проблемой современной индустриализации. Он присутствует во всех современных городах, но чаще встречается в городах с солнечным, теплым, сухим климатом и большим количеством автомобилей. Поскольку он движется с ветром, он может затронуть и малонаселенные районы.

Самолет для сбора углеводородов в воздухе, май 1972 г.

Состав и химические реакции фотохимического смога не были поняты до 1950-х годов. В 1948 году химик-ароматизатор Ари Хааген-Смит адаптировал часть своего оборудования для сбора химикатов из загрязненного воздуха и определил озон как компонент смога Лос-Анджелеса. Далее Хааген-Смит обнаружил, что оксиды азота из автомобильных выхлопных газов и газообразные углеводороды из автомобилей и нефтеперерабатывающих заводов, подвергающиеся воздействию солнечного света, являются ключевыми ингредиентами в образовании озона и фотохимического смога. Хааген-Смит работал с Арнольдом Бекманом , который разработал различное оборудование для обнаружения смога, начиная от «Аппарата для регистрации концентраций газов в атмосфере», запатентованного 7 октября 1952 года, до «фургонов для контроля качества воздуха» для использования правительством и промышленностью.

Образование и реакции

В утренний час пик в атмосферу выбрасывается высокая концентрация оксида азота и углеводородов, в основном из-за дорожного движения, но также и из промышленных источников. Некоторые углеводороды быстро окисляются OH · и образуют пероксирадикалы, которые превращают оксид азота (NO) в диоксид азота (NO 2 ).

(1)

(2)

(3)

Диоксид азота (NO 2 ) и оксид азота (NO) дополнительно вступают в реакцию с озоном (O 3 ) в серии химических реакций:

(4) ,

(5)

(6)

Эта серия уравнений называется фотостационарным состоянием (ФСС). Однако из-за присутствия реакций 2 и 3 NO x и озон не находятся в идеально устойчивом состоянии. При замене реакции 6 реакцией 2 и реакцией 3 молекула O 3 больше не разрушается. Таким образом, концентрация озона увеличивается в течение дня. Этот механизм может усилить образование озона в смоге. Другие реакции, такие как фотоокисление формальдегида (HCHO), распространенного вторичного загрязнителя, также могут способствовать повышению концентрации озона и NO 2 . Фотохимический смог более распространен в летние дни, поскольку потоки падающего солнечного излучения высоки, что способствует образованию озона (реакции 4 и 5). Другой важный фактор - наличие инверсионного слоя температуры. Это потому, что он предотвращает вертикальное конвективное перемешивание воздуха и, таким образом, позволяет загрязняющим веществам, включая озон, накапливаться около уровня земли, что снова способствует образованию фотохимического смога.

Существуют определенные реакции, которые могут ограничить образование O 3 в смоге. Основная ограничивающая реакция на загрязненных территориях:

(7)

Эта реакция удаляет NO 2, что ограничивает количество O 3, которое может быть произведено в результате его фотолиза (реакция 4). HNO 3 представляет собой липкое соединение, которое легко удаляется с поверхности (сухое осаждение) или растворяется в воде и выливается дождем (влажное осаждение). Оба способа распространены в атмосфере и позволяют эффективно удалять радикалы и диоксид азота.

Присутствие смога в Калифорнии показано возле моста Золотые Ворота . Коричневый цвет обусловлен образованием NO 2 в результате фотохимических реакций смога.

Естественные причины

Вулканы

Извергающийся вулкан может выделять большое количество диоксида серы вместе с большим количеством твердых частиц; два ключевых компонента в создании смога. Однако смог, образовавшийся в результате извержения вулкана, часто называют туманом, чтобы обозначить его как естественное явление. Химические реакции, образующие смог после извержения вулкана, отличаются от реакций, образующих фотохимический смог. Термин смог охватывает эффект, когда большое количество молекул газовой фазы и твердых частиц выбрасывается в атмосферу, создавая видимую дымку. Событие, вызывающее большое количество выбросов, может варьироваться, но все же привести к образованию смога.

Растения

Растения - еще один естественный источник углеводородов, которые могут вступать в реакцию в атмосфере и образовывать смог. В глобальном масштабе как растения, так и почва вносят значительный вклад в производство углеводородов, в основном за счет производства изопрена и терпенов . Углеводороды, выделяемые заводами, часто могут быть более химически активными, чем углеводороды, созданные человеком. Например, когда растения выделяют изопрен, изопрен очень быстро реагирует в атмосфере с гидроксильными радикалами. Эти реакции производят гидропероксиды, которые увеличивают образование озона.

Воздействие на здоровье

Клуб оптимистов Хайленд-Парка в противогазах на банкете, Лос-Анджелес , около 1954 года.

Смог является серьезной проблемой для многих городов и продолжает наносить вред здоровью людей. Приземной озон , диоксид серы , диоксид азота и окись углерода особенно вредны для пожилых людей, детей и людей с сердцем и легкими условиями , такие как эмфизема , бронхит и астма . Он может вызвать воспаление дыхательных путей, снизить работоспособность легких, вызвать одышку, боль при глубоком вдохе, хрипы и кашель. Он может вызвать раздражение глаз и носа, иссушает защитные оболочки носа и горла и нарушает способность организма бороться с инфекциями, повышая восприимчивость к болезням. Число госпитализаций и случаев смерти от респираторных заболеваний часто увеличивается в периоды высокого уровня озона.

Отсутствуют знания о долгосрочных последствиях воздействия загрязненного воздуха и происхождении астмы. Эксперимент проводился с использованием интенсивного загрязнения воздуха, аналогичного тому, который произошел во время Великого лондонского смога 1952 года. По результатам этого эксперимента был сделан вывод о существовании связи между воздействием загрязнения окружающей среды в раннем возрасте, которое приводит к развитию астмы, что предполагает продолжающийся эффект Великого смога. Современные исследования продолжают находить связь между смертностью и наличием смога. Одно исследование, опубликованное в журнале Nature , показало, что эпизоды смога в городе Цзинань, большом городе на востоке Китая, в 2011–2015 годах были связаны с увеличением на 5,87% (95% ДИ 0,16–11,58%) темпов общая смертность. В этом исследовании подчеркивается влияние загрязнения воздуха на уровень смертности в Китае. Аналогичное исследование в Сиане обнаружило связь между загрязнением атмосферного воздуха и повышенной смертностью, связанной с респираторными заболеваниями.

Уровни вредного воздействия

US EPA разработала индекс качества воздуха , чтобы помочь объяснить уровни загрязнения воздуха для широкой публики. Средние концентрации озона за 8 часов от 85 до 104 ppbv описываются как «нездоровые для чувствительных групп», от 105 ppbv до 124 ppbv как «нездоровые» и от 125 до 404 ppb как «очень нездоровые». Диапазон «очень вредных для здоровья» некоторых других загрязнителей составляет: 355 мкг м –3 - 424 мкг м –3 для PM10 ; 15,5 - 30,4 частей на миллион для CO и 0,65 - 1,24 частей на миллион для NO 2 .

Преждевременная смерть от рака и респираторных заболеваний

В 2016 году Медицинская ассоциация Онтарио объявила, что смог является причиной примерно 9500 преждевременных смертей в провинции каждый год.

20-летнее исследование Американского онкологического общества показало, что кумулятивное воздействие также увеличивает вероятность преждевременной смерти от респираторных заболеваний, подразумевая, что 8-часовой стандарт может быть недостаточным.

Риск болезни Альцгеймера

Крошечные магнитные частицы из-за загрязнения воздуха впервые были обнаружены в человеческом мозгу, и исследователи полагают, что они могут быть возможной причиной болезни Альцгеймера. Исследователи из Ланкастерского университета обнаружили обильные наночастицы магнетита в мозговой ткани 37 человек в возрасте от трех до 92 лет, которые жили в Мехико и Манчестере. Этот сильно магнитный минерал токсичен и участвует в производстве активных форм кислорода (свободных радикалов) в человеческом мозге, что связано с нейродегенеративными заболеваниями, включая болезнь Альцгеймера.

Риск некоторых врожденных дефектов

Исследование, в котором изучались 806 женщин, родивших детей с врожденными дефектами в период с 1997 по 2006 год, и 849 женщин, родивших здоровых детей, показало, что смог в районе долины Сан-Хоакин в Калифорнии был связан с двумя типами дефектов нервной трубки : расщелиной позвоночника (состояние включая, помимо других проявлений, определенные пороки развития позвоночного столба ) и анэнцефалию (недоразвитие или отсутствие части или всего мозга, что, если не является фатальным, обычно приводит к глубокому поражению). Новое когортное исследование в Китае связывает воздействие смога в раннем возрасте с повышенным риском неблагоприятных исходов беременности, в частности, окислительного стресса.

Низкий вес при рождении

Согласно исследованию, опубликованному в The Lancet , даже очень небольшое (5 мкг) изменение воздействия PM2,5 было связано с увеличением (18%) риска низкой массы тела при рождении во время родов, и эта взаимосвязь оставалась даже ниже нынешней. принятые безопасные уровни.

Затронутые районы

Смог может образовываться практически в любом климате, где промышленные предприятия или города выбрасывают большое количество загрязненного воздуха , такого как дым или газы. Однако это хуже в периоды более теплой и солнечной погоды, когда верхний воздух достаточно теплый, чтобы препятствовать вертикальной циркуляции. Это особенно распространено в геологических бассейнах, окруженных холмами или горами. Он часто остается в течение длительного периода времени в густонаселенных городах или городских районах и может достигать опасного уровня.

Канада

Согласно Канадской научной оценке смога, опубликованной в 2012 году, смог ответственен за пагубное воздействие на здоровье человека и экосистемы, а также на социально-экономическое благополучие по всей стране. Было подсчитано, что провинция Онтарио ежегодно получает 201 миллион долларов ущерба для отдельных культур, а также снижение доходов от туризма на 7,5 миллиона долларов в Ванкувере и 1,32 миллиона долларов в долине Фрейзер из-за снижения видимости. Загрязнение воздуха в Британской Колумбии вызывает особую озабоченность, особенно в долине Фрейзер, из-за метеорологического эффекта, называемого инверсией, который уменьшает рассеивание воздуха и приводит к концентрации смога.

Дели, Индия

В осенние и весенние месяцы сжигается около 500 миллионов тонн пожнивных остатков риса и пшеницы , а ветры дуют с севера и северо-запада Индии на восток . Этот вид с воздуха показывает сжигание ежегодного урожая в Индии, что привело к задымлению и загрязнению воздуха над Дели и прилегающими районами.

В течение последних нескольких лет города на севере Индии были покрыты толстым слоем зимнего смога. Ситуация в столице страны Дели резко изменилась . Этот смог вызван скоплением твердых частиц (очень мелкой пыли и токсичных газов) в воздухе из-за застойного движения воздуха зимой.

Дели - самый загрязненный город в мире, и, по одной из оценок, загрязнение воздуха вызывает смерть около 10 500 человек в Дели каждый год. В течение 2013–14 годов пиковые уровни мелких твердых частиц (ТЧ) в Дели увеличились примерно на 44%, в основном из-за высоких выбросов транспортных средств и промышленных предприятий, строительных работ и сжигания сельскохозяйственных культур в прилегающих штатах. В Дели самый высокий уровень переносимых по воздуху твердых частиц, PM2,5, считающихся наиболее вредными для здоровья, - 153 микрограмма. Повышение уровня загрязнения воздуха привело к значительному увеличению числа заболеваний легких (особенно астмы и рака легких) среди детей и женщин Дели. Плотный смог в Дели в зимний сезон приводит к серьезным нарушениям воздушного и железнодорожного сообщения каждый год. По данным индийских метеорологов, средняя максимальная температура в Дели зимой заметно снизилась с 1998 года из-за роста загрязнения воздуха.

Плотный смог покрывает Коннот-плейс, Нью-Дели

Экологи критиковали правительство Дели за недостаточные меры для сдерживания загрязнения воздуха и информирования людей о проблемах качества воздуха. Большинство жителей Дели не знают об угрожающих уровнях загрязнения воздуха в городе и связанных с этим рисках для здоровья. С середины 1990-х годов Дели предпринял некоторые меры по сокращению загрязнения воздуха - Дели занимает третье место по количеству деревьев среди индийских городов, а Транспортная корпорация Дели управляет крупнейшим в мире парком автобусов, работающих на компримированном природном газе (КПГ), не загрязняющих окружающую среду . В 1996 году Центр науки и окружающей среды (CSE) начал судебный процесс, связанный с общественными интересами, в Верховном суде Индии, который постановил перевести автобусы и такси Дели на работу на СПГ и запретил использование этилированного бензина в 1998 году. В 2003 году , Дели был удостоен первой награды Министерства энергетики США «Международный партнер года в области чистых городов» за «смелые усилия по сокращению загрязнения воздуха и поддержке инициатив по альтернативным видам топлива». Метро Дели также было признано за значительное сокращение загрязнения воздуха в городе.

Однако, по мнению ряда авторов, большая часть этих достижений была потеряна, особенно из-за выгорания стерни , увеличения доли рынка дизельных автомобилей и значительного сокращения количества пассажиров автобусами. Согласно CUE и Системе прогнозов и исследований качества воздуха (SAFER), сжигание сельскохозяйственных отходов в соседних регионах Пенджаб, Харьяна и Уттар-Прадеш приводит к серьезной интенсификации смога над Дели. Правительство штата соседний Уттар-Прадеш рассматривает вопрос о введении запрета на сжигание сельскохозяйственных культур, чтобы уменьшить загрязнение в NCR Дели, а экологическая комиссия обратилась в Верховный суд Индии с просьбой о наложении 30% налогов на дизельные автомобили.

Пекин, Китай

Совместное исследование, проведенное американскими и китайскими исследователями в 2006 году, показало, что большая часть загрязнения города исходит из близлежащих городов и провинций. В среднем 35–60% озона можно проследить за пределами города. Провинция Шаньдун и муниципалитет Тяньцзинь имеют «значительное влияние на качество воздуха в Пекине», отчасти из-за преобладающего южного / юго-восточного течения летом и гор на севере и северо-западе.

Объединенное Королевство

Лондон

Викторианский Лондон был известен своим густым смогом, или « гороховыми супами », факт, который часто воссоздается (как здесь), чтобы добавить атмосферу таинственности в историческую костюмированную драму.

В 1306 году Эдуарда I было достаточно опасений по поводу загрязнения воздуха, чтобы (на короткое время) запретить угольные пожары в Лондоне. В 1661 году « Фумифугиум» Джона Эвелина предложил сжигать ароматную древесину вместо минерального угля, который, как он считал, уменьшит кашель. В « Балладе о Грешем-колледже » того же года описывается, как дым «душит наши легкие и дух, Наша вешалка портится и ржавеет наше железо».

Сильные эпизоды смога продолжались в 19 и 20 веках, в основном зимой, и были названы «гороховыми супами» от словосочетания «густой, как гороховый суп». Великий Смогли 1952 год закрыли улицы Лондона и убил около 4000 людей в короткое время четырех дней (еще на 8000 умерли от его последствий в течение следующих недель и месяцев). Первоначально причиной гибели людей считалась эпидемия гриппа .

В 1956 году Закон о чистом воздухе начал законодательно закреплять бездымные зоны в столице. Были районы, где не разрешалось сжигать мягкий уголь в домах или на предприятиях, только кокс , который не производит дыма. Из-за бездымных зон снижение уровня сажевых частиц позволило устранить интенсивный и стойкий лондонский смог.

Именно после этого началась большая уборка Лондона. Одно за другим исторические здания, которые в течение двух предыдущих столетий постепенно полностью почернели снаружи, очищали каменные фасады и восстанавливали их первоначальный вид. Викторианские здания, внешний вид которых резко изменился после уборки, включали Британский музей естественной истории . Более свежим примером был Вестминстерский дворец , который был очищен в 1980-х годах. Заметным исключением из тенденции реставрации была Даунинг-стрит , 10 , кирпичи которой после очистки в конце 1950-х годов оказались естественно желтыми ; Черный цвет фасада, образовавшийся от смога, считался настолько культовым, что кирпичи были выкрашены в черный цвет для сохранения имиджа. Однако смог, вызванный загрязнением автомобильного транспорта, все еще существует в современном Лондоне.

Другие области

Смажьте кожух жирового фильтра через 4 дня в итальянском городе, загрязненный зимой воздух (вся поверхность была белой)

Другие районы Соединенного Королевства пострадали от смога, особенно в промышленно развитых районах.

Города Глазго и Эдинбург в Шотландии пострадали от задымленных туманов в 1909 году. Des Voeux, которому обычно приписывают прозвище «смог», в 1911 году представил на Манчестерской конференции Лиги по борьбе с дымом Великобритании доклад на Манчестерской конференции по борьбе с дымом. туманы и последующие смерти.

Один житель Бирмингема описал условия, близкие к отключению электричества в 1900-х годах до принятия Закона о чистом воздухе, когда видимость была настолько плохой, что велосипедистам приходилось спешиваться и идти пешком, чтобы оставаться на дороге.

29 апреля 2015 года Верховный суд Великобритании постановил, что правительство должно принять немедленные меры по сокращению загрязнения воздуха после иска, возбужденного юристами-экологами из ClientEarth.

Мехико, Мексика

Расположенный в долине и в значительной степени зависящий от автомобилей, Мехико часто страдает от плохого качества воздуха.

Из-за того, что он расположен в горной «чаше», холодный воздух опускается на городской район Мехико , задерживая промышленные и автомобильные загрязнения и превращая его в самый печально известный город Латинской Америки, пораженный смогом. За одно поколение город превратился из одного из самых чистых в мире в город с наихудшим уровнем загрязнения, при этом такие загрязнители, как диоксид азота , в два или даже в три раза превышают международные стандарты.

Фотохимический смог над Мехико, декабрь 2010 г.

Сантьяго, Чили

Как и в Мехико, загрязнение воздуха в долине Сантьяго , расположенной между Андами и чилийским прибрежным хребтом , превратило его в самый печально известный город Южной Америки, пораженный смогом. Другие осложнения ситуации связаны с его высокой широтой (31 градус южной широты) и сухой погодой в течение большей части года.

Тегеран, Иран

В декабре 2005 года школы и государственные учреждения в Тегеране были закрыты, и 1600 человек были доставлены в больницы из-за сильного смога, в котором виноваты в основном нефильтрованные выхлопные газы автомобилей.

Соединенные Штаты

А НАСА фотография космонавта из смога слоя над центральной Нью - Йорк
Вид на смог к югу от мэрии Лос-Анджелеса , сентябрь 2011 г.
Округа США, в которых не соблюдаются один или несколько национальных стандартов качества окружающего воздуха , по состоянию на октябрь 2015 г.

Смог был доведен до сведения широкой общественности США в 1933 году после публикации книги Генри Обермейера, государственного служащего Нью-Йорка, «Stop That Smoke», в которой он указал на влияние на человеческую жизнь и даже разрушения. 3000 акров (12 км 2 ) фермерского урожая шпината. С тех пор Агентство по охране окружающей среды США определило более 300 округов США в качестве зон недостижения для одного или нескольких загрязнителей, отслеживаемых в рамках Национальных стандартов качества окружающего воздуха . Эти области в основном сгруппированы вокруг крупных мегаполисов, с самыми большими смежными зонами недостижения в Калифорнии и на северо-востоке. Различные правительственные учреждения США и Канады сотрудничают для создания карт и прогнозов качества воздуха в реальном времени . Чтобы бороться с условиями смога, населенные пункты могут объявить дни «опасности смога», например, в программе Spare the Air в районе залива Сан-Франциско .

В Соединенных Штатах от загрязнения смогом ежегодно погибает 24 000 американцев. США - одна из самых грязных стран с точки зрения смога, занимая 123 место из 195 измеренных стран, где 1 - самый чистый, а 195 - самый загрязненный смог.

Лос-Анджелес и долина Сан-Хоакин

Лос-Анджелес и долина Сан-Хоакин известны своим смогом из-за своего расположения в низких бассейнах, окруженных горами . Интенсивное автомобильное движение в сочетании с дополнительным воздействием портовых комплексов залива Сан-Франциско и Лос-Анджелеса / Лонг-Бич часто способствует дальнейшему загрязнению воздуха.

В частности, Лос-Анджелес сильно предрасположен к накоплению смога из-за особенностей его географии и погодных условий. Лос-Анджелес расположен в плоском бассейне с океаном с одной стороны и горными хребтами с трех сторон. Близлежащее холодное океаническое течение понижает температуру приземного воздуха в этом районе, что приводит к образованию инверсионного слоя : явления, при котором температура воздуха увеличивается, а не уменьшается с высотой, подавляя термические явления и ограничивая вертикальную конвекцию. Все вместе это приводит к относительно тонкому замкнутому слою воздуха над городом, который не может легко выйти из бассейна и имеет тенденцию накапливать загрязнения.

Лос-Анджелес был одним из самых известных городов, страдающих от транспортного смога на протяжении большей части 20-го века, настолько, что иногда говорили, что Лос-Анджелес был синонимом смога. В 1970 году, когда был принят Закон о чистом воздухе, Лос-Анджелес был самым загрязненным бассейном в стране, и Калифорния не смогла разработать план реализации штата, который позволил бы ему соответствовать новым стандартам качества воздуха. Однако последующие строгие правила со стороны государственных и федеральных правительственных агентств, контролирующих эту проблему (таких как Калифорнийский совет по воздушным ресурсам и Агентство по охране окружающей среды США ), включая жесткие ограничения на допустимые уровни выбросов для всех новых автомобилей, продаваемых в Калифорнии, и обязательные регулярные тесты на выбросы старых автомобилей, привело к значительному улучшению качества воздуха. Например, в период с 1962 по 2012 год концентрации летучих органических соединений в воздухе снизились в 50 раз. Концентрации загрязнителей воздуха, таких как оксиды азота и озон, снизились на 70-80% за тот же период.

Основные происшествия в США

Улан-Батор, Монголия

В конце 1990-х годов началась массовая иммиграция в Улан-Батор из сельской местности. По оценкам, 150 000 семей, в основном проживающих в традиционных монгольских жарах на окраинах Улан-Батора, сжигают дрова и уголь (некоторые бедные семьи сжигают даже автомобильные покрышки и мусор), чтобы согреться в суровую зиму, которая длится с октября по апрель, поскольку эти окраины не подключены к городской системе центрального отопления. Временное решение по уменьшению смога было предложено в виде печей с повышенной эффективностью, но без видимых результатов. Печи, работающие на угле, выделяют большое количество золы и других твердых частиц (ТЧ). При вдыхании эти частицы могут оседать в легких и дыхательных путях и вызывать проблемы со здоровьем. Согласно отчету Всемирного банка за декабрь 2009 года, уровень PM в Улан-Баторе, в 2-10 раз превышающий монгольские и международные стандарты качества воздуха, является одним из худших в мире. По оценкам Азиатского банка развития (АБР), расходы на здравоохранение, связанные с этим загрязнением воздуха, составляют до 4 процентов ВВП Монголии.

Юго-Восточная Азия

Singapore «s Downtown Ядро 7 октября 2006 года , когда он пострадал от лесных пожаров в Суматра , Индонезия

Смог - обычная проблема в Юго-Восточной Азии, вызванная земельными и лесными пожарами в Индонезии , особенно на Суматре и Калимантане , хотя для описания этой проблемы предпочтение отдается термину « дымка» . Фермеры и владельцы плантаций обычно несут ответственность за пожары, которые они используют для расчистки участков земли для дальнейших посадок. Эти пожары в основном затронули Бруней , Индонезию , Филиппины , Малайзию , Сингапур и Таиланд , а иногда и Гуам и Сайпан . Экономический ущерб от пожаров 1997 года оценивается более чем в 9 миллиардов долларов США. Это включает в себя ущерб сельскохозяйственному производству, уничтожение лесных угодий, здоровье, транспорт, туризм и другие экономические усилия. Не включены социальные, экологические и психологические проблемы, а также долгосрочные последствия для здоровья. Второй-последний бой помутнения происходят в Малайзии , Сингапуре и Малаккский пролив находится в октябре 2006 года, и было вызвано дымом от пожаров в Индонезии раздувается через Малаккский пролив на юго-западных ветров. Похожая дымка произошла в июне 2013 года, когда PSI установила новый рекорд в Сингапуре 21 июня в 12 часов дня с показателем 401, что находится в «опасном» диапазоне.

Ассоциация государств Юго - Восточной Азии (АСЕАН) реагировал. В 2002 году между всеми странами АСЕАН было подписано Соглашение о трансграничном загрязнении окружающей среды дымкой. АСЕАН сформировала Региональный план действий по борьбе с дымкой (RHAP) и создала подразделение по координации и поддержке (CSU). RHAP с помощью Канады создал систему мониторинга и предупреждения о лесных / растительных пожарах и внедрил систему оценки пожарной опасности (FDRS). Метеорологический департамент Малайзии (MMD) ежедневно публикует рейтинг пожарной опасности с сентября 2003 года. Индонезия неэффективна в обеспечении соблюдения правовой политики в отношении заблудших фермеров.

Пакистан

С начала зимнего сезона тяжелый смог, содержащий загрязняющие вещества, покрыл большую часть Пенджаба, особенно город Лахор , вызывая проблемы с дыханием и нарушая нормальное движение транспорта.

Врачи посоветовали жителям оставаться в помещении и носить маски на улице.

Индекс загрязнения

Степень смога часто измеряется с помощью автоматических оптических приборов, таких как нефелометры , поскольку дымка связана с видимостью и контролем движения в портах. Однако дымка также может быть признаком плохого качества воздуха, хотя это часто лучше отражается с помощью точных специализированных индексов воздуха, таких как Американский индекс качества воздуха , Малайзийский API (индекс загрязнения воздуха) и Сингапурский индекс стандартов загрязнения. .

В условиях тумана вполне вероятно, что индекс покажет уровень взвешенных частиц. Раскрытие ответственного загрязнителя требуется в некоторых юрисдикциях.

Малазийский API не имеет ограниченного значения. Следовательно, его наиболее опасные показания могут превышать 500. Когда показания превышают 500, в пострадавшей зоне объявляется чрезвычайное положение. Обычно это означает, что второстепенные государственные услуги приостановлены, а все порты в пострадавшем районе закрыты. Также могут быть запрещены коммерческая и промышленная деятельность частного сектора в пострадавшей зоне, за исключением продовольственного сектора. До сих пор постановление о чрезвычайном положении из-за опасных уровней API было применено к малазийским городам Порт-Кланг, Куала-Селангор и штату Саравак во время тумана в Юго-Восточной Азии в 1997 году и в Малайзии в 2005 году .

Культурные ссылки

Клод Моне совершил несколько поездок в Лондон в период с 1899 по 1901 год, во время которых он нарисовал виды на Темзу и здание Парламента, на которых видно, как солнце изо всех сил пытается сиять в пропитанной смогом атмосфере Лондона.
  • Лондонские супы из гороха заработали столицу прозвище «Дым». Точно так же Эдинбург был известен как «Старый Рики». В смоги представлен во многих лондонских романах , как мотив , указывающих скрытой опасность или тайну, возможно , наиболее открыто в Марджери Allingham «s Тигра в Smoke (1952), но и в Диккенсе » S Холодного House (1852) и Т. С. Элиот «с « Любовная песня Дж. Альфреда Пруфрока ».
  • Созданный для телевидения фильм 1970 года «Ясная и настоящая опасность» был одной из первых развлекательных программ американских телеканалов, в которых говорилось о проблеме смога и загрязнения воздуха, поскольку он драматизировал усилия человека по обеспечению чистого воздуха после того, как эмфизема убила его друга.
  • История смога в Лос - Анджелесе подробно в Smogtown от Chip Jacobs и Уильям Дж Келли.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Бримлкомб, Питер. «История загрязнения воздуха». in Composition, Chemistry and Climate of the Atmosphere (Van Nostrand Reinhold (1995): 1–18).
  • Бримблкомб, Питер и Ласло Макра . «Отрывки из истории загрязнения окружающей среды, с особым вниманием к загрязнению воздуха. Часть 2 *: От средневековья до 19 века». Международный журнал окружающей среды и загрязнения 23.4 (2005): 351–367.
  • Кортон, Кристин Л. Лондонский туман: Биография (2015)