Pin
Send
Share
Send


Qisman deb ham yuritiladi zarracha moddalar (PM), aerozollar, yoki mayda zarralar, gazda ushlab turilgan mayda yoki suyuq zarralardir. Ular o'lchamlari 10 nanometrdan 100 mkometrgacha. Atmosferadagi aerozollarni tushunish va boshqarish zarurligiga javoban aerozol fani va texnologiyasi sohasi o'sdi.

Ba'zi zarralar tabiiy ravishda vulqon, chang bo'roni, o'rmon va o'tloqlardagi yong'inlar, tirik o'simliklar va dengiz spreylaridan kelib chiqadi. Yonilg'i yoqish kabi inson faoliyati, shuningdek, aerozollarni keltirib chiqaradi. Dunyo bo'ylab antropogen hozirgi vaqtda atmosferadagi aerozollar umumiy miqdorining 10 foizini aerozollar tashkil etadi (inson tomonidan ishlab chiqarilganlar).

Zarrali moddalarni nafas olishning ta'siri keng o'rganildi. Nisbatan katta zarrachalar burun va tomoqqa filtrlangan bo'lsa, 10 mikrometrdan kichik zarralar bronxial bo'shliqlarda va o'pkada joylashadi, bu astma, o'pka saratoni, yurak-qon tomir kasalliklari va erta o'lim kabi sog'liq muammolariga olib keladi. Bundan tashqari, 100 nanometrdan kichik zarralar hujayra membranalari orqali o'tishi va ularning ba'zilari miyaga ko'chib o'tishi mumkin. Endi atmosferaga kiradigan antropogen aerozollar miqdorini nazorat qilish choralari ko'rilmoqda.

Notasi

PM belgisi10 10 mkm yoki undan kam zarralarni va PM ni tasvirlash uchun ishlatiladi2.5 aerodinamik diametrda 2,5 mkometrdan kichik zarralarni ifodalaydi; boshqa raqamli qiymatlar ham ishlatilishi mumkin. Ushbu o'lchovlar diapazoni bir necha molekulalarning to'planishidan tortib, zarrachalar endi gaz tashiy olmaydigan hajmgacha bo'lgan o'lchovlarni anglatadi.

Manbalar

Shimoliy Hindiston va Bangladesh ustidan aerozol ifloslanishi - Foto: NASA.

Atmosfera zarralarining ham tabiiy, ham inson manbai mavjud. Eng katta tabiiy manbalar chang, vulqon va o'rmon yong'inlari. Dengiz püskürtmesi, shuningdek zarralarning katta manbai, garchi ularning aksariyati ular chiqargan okeanga qaytib ketsa. Zarralarning eng katta manbai bu yonish manbalari, asosan, avtomobillarda va elektr stantsiyalarida ichki yonish dvigatellarida yoqilg'ining yonishi va suv yoki o'simlik olib tashlangan qurilish maydonchalari va boshqa erlardagi shamoldan chang. Ushbu zarralarning bir qismi to'g'ridan-to'g'ri atmosferaga chiqariladi (birlamchi emissiya) ba'zilari gazlar shaklida chiqarilib, atmosferada zarrachalar hosil qiladi (ikkilamchi emissiya).

Evropa va Qo'shma Shtatlarda kelgusi o'n yillikda transport vositalaridan zararli chiqindilar kamayishi kutilmoqda. Masalan, 2005 yilga kelib Evropa Ittifoqi engil avtomashinalardan kilometrga 0,025 gramm kilometrga 0,04 gramm bo'lgan zararli chiqindilar chiqarilishi uchun yanada qat'iy standartlarni joriy etadi. Kaliforniya shtati 2004 yilda atigi 0,006 grammga ruxsat beradigan yanada cheklovchi standartni joriy qilmoqda. zarralar chiqindilarining har kilometriga 0,01 gramm kilometrga to'g'ri keladi. Kaliforniya standarti butun dunyo bo'ylab joriy qilingan bo'lsa ham, deydi Jeykobson, dizel avtomobillari 13 dan 54 yoshgacha benzinli mashinalarga qaraganda ko'proq iqlimni isitishi mumkin. Ba'zi Evropa avtoulov ishlab chiqaruvchilari o'zlarining dizel avtomobillarida yangi zarracha tuzoqlari, qora uglerod chiqindilarini har kilometrga 0,003 grammgacha, hatto Kaliforniya standartidan ham pastga tushadigan ko'rinadi.1

BlueTec - bu Kaliforniyaning qat'iy standartlariga javob berish uchun dizel dvigatellaridan zararli chiqindilarni kamaytirish uchun ishlab chiqilgan texnologiya.

Tarkibi

Aerozol zarralarining tarkibi ularning manbasiga bog'liq. Shamol bilan urilgan mineral chang2 mineral oksidlari va er qobig'idan parchalangan boshqa materiallardan Ushbu aerozol nurni yutish xususiyatiga ega. Dengiz tuzi3 u global aerozol byudjetining ikkinchi yirik hissasi hisoblanadi va asosan dengiz spreyidan kelib chiqqan natriy xloriddan iborat. Atmosfera dengiz tuzining boshqa tarkibiy qismlari dengiz suvining tarkibini aks ettiradi va shuning uchun magniy, sulfat, kaltsiy, kaliy va boshqa ionlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, dengiz püskürtme aerozollari tarkibida kimyoviy ta'sir ko'rsatadigan organik birikmalar bo'lishi mumkin. Dengiz tuzi nurni yutmaydi.

Ikkilamchi zarralar oltingugurt va azot oksidi kabi birlamchi gazlarni oltingugurt kislotasiga (suyuq) va azot kislotasiga (gazsimon) oksidlanishidan kelib chiqadi. Ushbu aerozollarning prekursorlari, ya'ni ular chiqadigan gazlar antropogen kelib chiqishi (qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi natijasida) va tabiiy biogen kelib chiqishi mumkin. Ammiak mavjud bo'lganda, ikkinchi darajali aerozollar ko'pincha ammiak tuzlari, masalan, ammoniy sulfat va ammiakli selitra shaklida bo'ladi (ikkalasi ham quruq yoki suvli eritmada bo'lishi mumkin). Ammiak bo'lmasa, ikkilamchi birikmalar kislotali shaklga ega bo'ladi, chunki sulfat kislota (suyuq aerozol tomchilari) va azot kislotasi (atmosfera gazi). Ikkilamchi sulfat va nitrat aerozollari kuchli tarqoq | nur sochuvchi.4 Buning sababi shundaki, sulfat va nitratning mavjudligi aerozollarning yorug'likni samarali ravishda tarqaladigan hajmgacha ko'payishiga olib keladi.

Organik moddalar (OM) birlamchi yoki ikkilamchi bo'lishi mumkin, ularning ikkinchi qismi OOK oksidlanishidan kelib chiqadi; Atmosferadagi organik materiallar biogen yoki antropogen bo'lishi mumkin. Organik moddalar atmosfera nurlanish maydoniga nurning tarqalishi va singishi orqali ta'sir qiladi.

Yana bir muhim aerozol turi elementar ugleroddan iborat (EC, shuningdek tanilgan) qora uglerod, Miloddan avvalgi); ushbu aerozol turiga kuchli yorug'lik yutuvchi materiallar kiradi va katta musbat nurlanish ta'siriga ega bo'lishi taxmin qilinadi. Organik moddalar va elementar uglerod birgalikda aerozollarning uglerod qismini tashkil qiladi.5

Aerozolning kimyoviy tarkibi uning quyosh nurlari bilan o'zaro ta'siriga bevosita ta'sir qiladi. Aerozol tarkibidagi kimyoviy tarkibiy qismlar umumiy sinish indeksini o'zgartiradi. Sinish ko'rsatkichi qancha yorug'lik tarqalishini va so'rilishini aniqlaydi.

Olib tashlash jarayonlari

Umuman olganda, zarra qanchalik kichik va engil bo'lsa, u shunchalik uzoq vaqt havoda qoladi. Katta zarralar (diametri 10 mikrometrdan ortiq) bir necha soat ichida yerga tortish kuchi bilan joylashadi, eng kichik zarrachalar (1 mkometrdan kam) atmosferada bir necha hafta turishi mumkin va asosan yog'ingarchilik natijasida olib tashlanadi.

Aerozollardan radiatsion majburlash

Vulkan otilishi tufayli quyosh nurlanishining kamayishi

Tabiiy va antropogen aerozollar radiatsiyani atmosfera orqali yuborish usulini o'zgartirib, iqlimga ta'sir qilishi mumkin. Aerozollar ta'sirini to'g'ridan-to'g'ri kuzatish juda cheklangan, shuning uchun ularning global ta'sirini baholashga har qanday urinish kompyuter modellaridan foydalanishni talab qiladi. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh (IPCC) aytadi: "Issiqxona gazlari tufayli yuzaga keladigan radiatsion majburlash yuqori darajada aniqlik darajasida aniqlanishi mumkin ... aerozol radiatsion himoyasi bilan bog'liq noaniqliklar katta bo'lib qolmoqda va ko'p jihatdan taxminlarga tayanadi. hozirgi vaqtda tekshirish qiyin bo'lgan global modellashtirish tadqiqotlaridan. "6

Omonatlarni (sanoatgacha bo'lgan 2000 yilga nisbatan) va turli xil zo'ravonliklarning noaniqligini ko'rsatadigan grafik mavjud.7

Sulfat aerozol

Sulfat aerozol to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita ikkita asosiy ta'sirga ega. Albedo yordamida to'g'ridan-to'g'ri ta'sir sayyorani sovutishga imkon beradi: IPCCning radiatsion kuchlanishning eng yaxshi bahosi - kvadrat metrga -0,2 dan -0,8 Vt / m² oralig'ida -0,4 vatt,8 ammo muhim noaniqliklar mavjud. Effekt jug'rofiy jihatdan juda farq qiladi, aksariyat sovutish yirik sanoat markazlarida va pastda joylashgan. So'nggi iqlim o'zgarishi bilan bog'liq zamonaviy iqlim modellariga 20-asrning o'rtalarida global haroratning bir oz pasayishi sabab bo'lgan (hech bo'lmaganda qisman) sulfat majburiy qo'shilishi kerak. Bilvosita ta'sir (bulut kondensatsiyalanish yadrolari sifatida ishlaydigan aerosol orqali, CCN va shu bilan bulut xususiyatlarini o'zgartirish orqali) yanada noaniq, ammo sovutish ta'siriga ega.

Qora uglerod

Odatda uglerod deb ataladigan qora uglerod (BC) yoki uglerod qora yoki Elemental uglerod (EC) toza uglerod klasterlari, skelet to'plari va bakibollardan tashkil topgan va atmosferadagi eng muhim yutadigan aerozol turlaridan biridir. Buni Organik Ugleroddan (OC) ajratib ko'rsatish kerak: O'z-o'zidan yoki EC bakibolida to'plangan organik molekulalar guruhlangan yoki birlashtirilgan. Yonilg'i yoqilg'isidan kelib chiqadigan BC, IPCC tomonidan ishlab chiqilgan To'rtinchi baholash hisobotida TAR, global o'rtacha radiatsion kuchlanishning o'rtacha 0,0 vatt / m of ni tashkil qiladi (SSSR, SAR Ikkinchi baholash hisobotida +0,1 Vt / m² bo'lgan). ), oralig'i +0.1 dan +0.4 Vt / m² gacha.

Barcha aerozollar quyosh va er osti nurlanishini oladi va tarqaladi. Agar modda tarqalish bilan bir qatorda katta miqdordagi nurlanishni o'zlashtirsa, biz uni yutuvchi deymiz. Bu sonda aniqlanadi Yagona sochilgan Albedo (SSA), tarqoqlikning tarqalishi va yutilish nisbati (yo'q bo'lib ketish) zarrachaning nurlanishi. Agar tarqalish ustunlik qilsa, nisbatan oz assimilyatsiya bilan tarqalish ustunlik qilsa, SSA birlikka intiladi va assimilyatsiya ortishi bilan kamayadi, cheksiz yutilish uchun nolga aylanadi. Masalan, dengiz tuzi aerosolida SSA 1 mavjud, chunki dengiz tuzi zarralari shunchaki sochilib ketadi, holbuki, uning tarkibida atmosfera aerozolining eng muhim yutgichi bo'lgan 0,23 SSA bor.

Sog'likka ta'siri

Germaniyaning Emden shahridagi havo ifloslanishini o'lchash stantsiyasi

Nafas oladigan zarracha moddalarning ta'siri odamlar va hayvonlarda keng o'rganilgan va astma, o'pka saratoni, yurak-qon tomir kasalliklari va erta o'limni o'z ichiga oladi. Zarrachaning kattaligi nafas olish yo'llarida zarracha nafas olayotganda qayerda dam olishining asosiy hal qiluvchi omilidir. Katta zarralar odatda burun va tomoq ichida filtrlanadi va muammolarga olib kelmaydi, ammo taxminan 10 mikrometrdan kichikroq zarrachalar Bosh sahifa10, bronxlar va o'pkalarga joylashib, sog'liqqa zarar etkazishi mumkin. 10 mikrometr o'lchamlari nafas oladigan va nafas olmaydigan zarralar orasidagi qat'iy chegarani anglatmaydi, ammo aksariyat nazorat qiluvchi organlar tomonidan havo zarralarini kuzatish uchun kelishib olingan. Shunga o'xshab, 2,5 mikrometrdan kichik zarralar Bosh sahifa2.5, o'pkaning gaz almashinadigan joylariga kirib borishga moyil bo'lib, juda kichik zarralar (100 nanometrdan kam) o'pkadan o'tib, boshqa organlarga ta'sir qilishi mumkin. Xususan, nashr etilgan bir tadqiqot Amerika Tibbiyot Assotsiatsiyasining jurnali bu PM ni bildiradi2.5 arteriyalarda yuqori blyashka to'planishiga olib keladi, qon tomir yallig'lanishi va aterosklerozni keltirib chiqaradi - arteriyalarning qattiqlashishi, bu yurak urishi va boshqa yurak-qon tomir muammolariga olib kelishi mumkin.9 Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, hatto yuqori konsentratsiyali qisqa muddatli ta'sir qilish ham yurak xastaligiga olib kelishi mumkin.

Shuningdek, 100 nanometrdan kichik zarralar hujayra membranalari orqali o'tishi mumkinligi haqida dalillar mavjud. Masalan, zarralar miyaga ko'chishi mumkin. Zarralarning Altsgeymer bemorlarida uchraydigan miya shikastlanishiga olib kelishi mumkinligi taxmin qilinmoqda. Zamonaviy dizel dvigatellaridan chiqadigan zarrachalar (odatda Dizel Particulate Matter yoki DPM deb nomlanadi) odatda 100 nanometr hajmida bo'ladi (0,1 mikrometr). Bundan tashqari, bu kuydiruvchi zarralar, shuningdek, ularning yuzasida adsorbsiyalangan benzopirenlar kabi kantserogen komponentlarni ham o'z ichiga oladi. Atmosfera chiqaradigan massa jihatidan dvigatellar uchun qonuniy cheklovlar sog'liq uchun xavfli choralar emasligi tobora ravshan bo'lmoqda. 10 mkm diametrli bitta zarracha 100 nm diametrdagi 1 million zarracha bilan bir xil massaga ega, ammo bu juda kam xavflidir, chunki u hech qachon inson tanasiga kirmaydi va agar shunday bo'lsa, u tezda yo'q qilinadi. Ba'zi mamlakatlarda zarralar yuzasi maydoni yoki zarrachalar sonini cheklash bo'yicha yangi qoidalar bo'yicha takliflar mavjud.

Tarkibda zararli moddalar bilan ifloslanish bilan bog'liq o'lim va boshqa sog'liq muammolarining ko'pligi birinchi marta 70-yillarning boshlarida namoyon bo'ldi10 va shu vaqtdan beri ko'p marta takrorlandi. PM ning ifloslanishi AQShda har yili 22000-52000 kishining o'limiga olib keladi (2000 yildan).11 va Evropada yiliga 200 000 o'lim).

Tartibga solish

Zarralarning sog'liqqa ta'siri tufayli turli hukumatlar tomonidan maksimal standartlar o'rnatildi. AQSh va Evropadagi ko'plab shahar joylari zarrachalar me'yorlaridan oshib ketgan bo'lsa-da, ushbu qit'alardagi shahar havosi o'rtacha 20-asrning oxirgi choragida zarrachalarga nisbatan toza bo'lib qoldi.

Qo'shma Shtatlar

AQSh atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) PM uchun standartlarni o'rnatadi10 va PM2.5 shahar havosidagi konsentratsiyalar. (Atmosfera havosining sifati milliy standartlariga qarang.) EPA ikkinchi darajali chiqindilarga (NOx, oltingugurt va ammiak) birlamchi zarrachalar chiqindilari va prekursorlarni tartibga soladi.

EI qonunchiligi

1999/30 / EC va 96/62 / EC direktivalarida Evropa Komissiyasi Bosh vazir uchun cheklovlarni o'rnatgan10 havoda:

1-bosqich

2005 yil 1 yanvardan

2¹ bosqich

2010 yil 1 yanvardan

Yillik o'rtacha40 mkg / m³20 mkg / m³
Kunlik o'rtacha (24 soat)

yiliga ruxsat etilgan oshib ketishlar soni

50 mkg / m³

35

50 mkg / m³

7

¹ ko'rsatkich qiymati.

Ta'sir qilingan joylar

Bosh vazir ifloslangan dunyo shaharlarining ko'pi12
Qisman materiya,
mkg / m3 (2004)
Shahar
169Qohira, Misr
161Pekin, Xitoy
150Dehli, Hindiston
128Kolkata, Hindiston (Kalkutta)
125Taiyuan, Xitoy
123Chongsin, Xitoy
109Kanpur, Hindiston
109Laknau, Hindiston
104Jakarta, Indoneziya
101Shenyang, Xitoy

Rivojlanayotgan mamlakatlarda eng ko'p zichlikdagi zarracha moddalarining ifloslanishi poytaxt shaharlarida joylashgan. Asosiy sabab - bu yoqilg'ining transport va sanoat manbalari tomonidan yoqilishi.

AQSh milliy bosh vazirini buzgan AQSh okruglari2.5 aholi zichligi bilan deyarli bog'liq bo'lgan standartlarAQSh milliy bosh vazirini buzgan AQSh okruglari10 standartlari

Shuningdek qarang

  • Havoning ifloslanishi
  • Biologik urush
  • Chang
  • Global xiralashish
  • Global isish
  • Tuman
  • Bulut
  • Tuman

Izohlar

  1. Carbon Karbonat angidrid chiqindilarining kamayishiga qaramay, dizel avtomobillari benzinli mashinalarga qaraganda ko'proq global isishga yordam berishi mumkin. Stenford yangiliklar xizmati. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  2. ↑ Tuproq changi. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  3. ↑ Dengiz tuzi. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  4. ↑ Sulfatlar. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  5. ↑ Uglerodli aerozollar (organik va qora uglerod). Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  6. ↑ Noma'lumliklarni muhokama qilish. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  7. 17 2000 yilda 1750 yilga nisbatan iqlim tizimining global o'rtacha radiatsion kuchi. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  8. ↑ Sulfat aerozol. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  9. ↑ Papa, Arden C. va boshq. 2002. "Saraton, yurak-o'pka vafot etishmovchiligi va ingichka parikulyatsion havo ifloslanishiga uzoq muddatli ta'sir qilish." J. Amer. Med Dots. 287:1132-1141.
  10. ↑ Lave, Lester B., Eugene P. Seskin. 1973. "AQSh o'limini va havoning ifloslanishi o'rtasidagi assotsiatsiyaning tahlili." J. Amer. Statistika uyushmasi 68:342.
  11. ↑ Mokdad, Ali H. va boshqalar. 2004. "AQShda o'limning haqiqiy sabablari, 2000 yil." J. Amer. Med Dots. 291:10:1238.
  12. ↑ Havoning ifloslanishi. Sayt manbalari, Worldbank.org. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.

Adabiyotlar

  • Aerozollar, ularning bevosita va bilvosita ta'siri. Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo guruh. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  • Charlton, Jeff. Pandemiyani rejalashtirish: Respirator va niqoblardan himoya qilish darajalari. Uzluksizlik Markaziy. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  • Fridlander, Sheldon K. 2000 yil. Tutun, chang va tuman. Nyu-York, Nyu-York: Oksford universiteti matbuoti. ISBN 0195129997
  • Xardin, Meri va Ralf Kan. Aerozollar va iqlim o'zgarishi. EO kutubxonasi, NASA. 2007 yil 12 oktyabrda olingan.
  • Preininging, Otmar va E. Jeyms Devis (ed.). Aerosol fanining tarixi. Österreichische Akademie der Wissenschaften.

Tashqi havolalar

Barcha havolalar 2019 yil 16-yanvar kuni olingan.

  • Amerika Aerozol Tadqiqotlari Assotsiatsiyasi.
  • Havoni ifloslantiruvchi narsa.
  • "Kirli kichik sirlarni" tomosha qiling va o'qing. 2006 yil avstraliyalik ilmiy vosita vosita chiqindilaridan mayda zarrachalar ifloslanishining salomatlikka ta'siri haqidagi hujjatli film

Videoni tomosha qiling: Sevgi eng oliy xislat (Noyabr 2020).

Pin
Send
Share
Send