Что такое смог, как он формируется и почему вреден

Фото: Unsplash
Фото: Unsplash
Центральную часть России регулярно накрывает смог, и лето 2022-го не стало исключением. Разбираемся, что это такое, из-за чего он возникает и причем здесь изменение климата

А в чем тренд?

Грязный воздух давно стал привычной проблемой для жителей мегаполисов. Но важно понимать, что это часть более глобального процесса. Смог формируется в том числе из-за изменений климата — и при этом сам же провоцирует эти изменения.

Содержание:

Что такое смог

Смог — это усиленное загрязнение воздуха, аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли. Евгения Наумова, координатор проектов российского отделения Гринпис, подчеркивает: смог характеризуется повышенной концентраций загрязняющих веществ — мелкодисперсных частиц (так называемые PM2.5 и РМ10), сажи, угарного газа, оксидов азота.

Изобретение термина приписывают врачу Анри Антуану де Во, который в 1905 году использовал его для характеристики состояния атмосферы в городах. Однако впервые слово «смог» появилось в американской газете в 1880-м. Оно образовалось от двух английских существительных — smoke («дым») и fog («туман»).

Типы смога

Фотохимический (летний) смог

Летний смог образуется из-за того, что химикаты из вредных выбросов (оксид азота и ряд летучих органических соединений) вступают в реакцию с солнечными лучами. Из-за этого над городами образуется коричневый туман. Его еще называют «лос-анджелесским», так как в этом городе исторически сильные автомобильные выбросы сочетаются с жарой.

Серный (зимний) смог

Зимой воздух городов заполняется отходами от сжигания ископаемого топлива для обогрева домов и предприятий. Проблему усугубляет инверсия — атмосферное явление, при котором температура воздуха растет по мере увеличения высоты, а не наоборот. При нормальных условиях дым от костра, например, пойдет вверх, а при инверсии будет стелиться по земле. То же самое происходит с другими вредными выбросами — они остаются в атмосфере, где вступают в химические реакции и формируют дымку. Она называется «лондонским смогом», так как исторически присутствовала в столице Великобритании.

Впервые этой проблемой озаботился еще король Эдуард I в 1306 году и выпустил временный запрет на сжигание угля. Однако потребление ископаемого топлива только увеличивалось, что особенно подстегнула промышленная революция. Лондонцы XIX и первой половины ХХ века особенно страдали от серного смога, который из-за густоты и желтого цвета сравнивали с «гороховым супом». В 1952 году от «Великого смога» погибло 4 тыс. горожан, после чего были приняты законодательные акты, ограничивающие сжигание грязных видов топлива.

Фото:freepik.com
Зеленая экономика Контроль за молнией и дождь по заказу: как технологии борются с пожарами

Помимо двух основных существуют менее распространенные типы смога, рассказывает Ольга Ковалева, аналитик компании «СитиЭйр», занимающейся мониторингом качества воздуха в городах.

Вулканический смог

Его еще называю вог. Частицы, попадающие в воздух при извержении вулкана, вступают в реакцию с солнечным светом, кислородом и водяными парами и образуют едкие химические вещества. Несмотря на свою редкость, вог — довольно опасное явление. Например, извержение вулкана Тамбору в Индонезии в 1815 году, привело к волне аномальных летних заморозков. Погиб урожай, из-за чего случился голод в США, Канаде и Северной Европе.

Аляскинский ледяной смог

Образуется при температуре ниже −30°С, высокой влажности воздуха и безветрии. К образующимся в воздухе кристаллам льда легко присоединяются различные загрязнители и остаются в виде взвеси.

Причины появления смога

По словам Евгении Наумовой, смог традиционно появляется в результате использования углеродного топлива на транспорте, в промышленности, тепловой энергетике, а также из-за сжигания биомассы или любого углеродсодержащего материала. Кроме того, смог вызывают лесные, травяные и торфяные пожары. Рассказываем подробно об этих и других факторах.

Сжигание угля

Сжигание угля приводит к выбросам в атмосферу дыма, твердых частиц, тяжелых металлов и химических соединений — оксида серы, оксидов азота, углекислого газа. Оно чаще всего способствует формированию зимнего смога. Сжигание угля — главная причина загрязнения воздуха в Китае, из-за чего в холодное время года администрации городов часто вынуждены закрывать дороги, школы и аэропорты.

Транспортные выхлопы

Работа двигателей внутреннего сгорания ведет к выбросам углекислого газа, оксидов азота, летучих органических веществ и углеводородов. Вступая в атмосфере в химические реакции друг с другом и с солнцем, они создают летний смог.

Строительство

Крупные стройки способствуют выделению огромного количества пыли. Кроме того, использование техники ведет к образованию выхлопов. Это способствует появлению смога как зимой, так и летом.

Сжигание посевов

Многие фермеры в мире в конце лета поджигают свои поля. Это позволяет очистить землю от остатков прошлого урожая, удобрить ее пеплом и подготовить к новым засевам. Из-за этого формируется дым, который содержит черный углерод — твердые частицы PM2.5 из углерода. Они загрязняют воздух и могут вести к образованию смога.

Растения

Растения и деревья выделяют летучие органические соединения и углеводороды, которые в сочетании с солнечными лучами создают летний смог. Поэтому озеленение города парадоксальным образом может ухудшить состояние воздуха в жаркие сезоны.

Индустрия 4.0 Как алгоритмы помогают бороться с пожарами в России

Как смог связан с изменением климата

С изменением климата повышаются риски возникновения пожаров и от этого растет количество смога. Кроме того, рост температуры улучшает фотохимические реакции и увеличивает количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Это происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию с ним более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя смог.

При этом сам смог тоже влияет на климат через так называемый «черный углерод» — мелкодисперсные твердые частицы углерода, которые есть в дыме природных пожаров и выхлопов транспорта, особенно на дизельном топливе. Черный углерод из-за своего размера может перемещаться в атмосфере на тысячи километров и выпадать в том числе на ледовом покрове Северного ледовитого океана и Гренландии. Это ведет к изменению отражающей способности Ледовитого океана. Чем она ниже, тем больше поверхность поглощает солнечную радиацию. Лед и снег, становясь не такими белыми, начинают поглощать тепло, а не отражать его в космос, что способствует глобальному потеплению, констатирует Наумова. Получается замкнутый круг: смог вызывает изменение климата, а оно, в свою очередь, усиливает смог.

Чем опасен смог и как обезопасить себя

Загрязнение атмосферы, следствием которого становится смог, особенно вредит детям и пожилым людям. Оно может снижать работоспособность легких, вызывать одышку, хрип и кашель. Кроме того, оно может вести к:

  • развитию астмы;
  • увеличению риска развития рака;
  • болезни Альцгеймера;
  • врожденным дефектам у детей;
  • снижение веса у новорожденных;
  • увеличению давления;
  • увеличению риска инсульта.

Чтобы снизить влияние смога на организм, стоит придерживаться следующих правил:

  • следить за прогнозами погоды;
  • в случае смога не выходить на улицу и стараться избегать особенно загрязненных частей города;
  • не заниматься спортом во время смога;
  • избегать поездок на машине, так как есть риск встать в пробку;
  • в случае необходимости носить респираторы типа FFP3.

Как бороться со смогом

Евгения Наумова считает, что первое, что можно сделать, — это не допускать лесных или торфяных пожаров. Нужно следить за использованием огня: тушить костры, не бросать окурки на землю. Если решать проблему природных пожаров на системном уровне, то нужно рассказывать детям о правилах поведения на природе, а также можно стать добровольным лесным пожарным.

Во многих западных странах приняты законы, направленные на борьбу со смогом. Некоторые из них включают ограничения на то, какие химические вещества фабрики могут выбрасывать в атмосферу. В некоторых городах выделяются специальные дни, в которые жители могут сжигать отходы, например, листья во дворе. Эти меры снижают объем загрязнения, однако этого все еще недостаточно. Для полного избавления от смога нужен целый пакет экологических решений.

Обновлено 27.09.2022
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть