Что такое твердые частицы?
Переносимые по воздуху твердые частицы (ТЧ) не являются отдельным загрязнителем, а представляют собой смесь многих химических веществ. Это сложная смесь твердых частиц и аэрозолей, состоящая из мелких капель жидкости, сухих твердых фрагментов и твердых ядер с жидкими покрытиями. Частицы сильно различаются по размеру, форме и химическому составу и могут содержать неорганические ионы, соединения металлов, элементарный углерод, органические соединения и соединения земной коры. Для целей регулирования качества воздуха частицы определяются по их диаметру. Те, что имеют диаметр 10 микрон или меньше (PM10), попадают в легкие и могут вызывать неблагоприятные последствия для здоровья. Мелкие твердые частицы определяются как частицы диаметром 2.5 микрона или меньше (PM2.5). Следовательно, PM2.5 включает часть PM10.
В чем разница между PM10 и PM2.5?
ТЧ10 и ТЧ2.5 часто образуются из разных источников выбросов, а также имеют разный химический состав. Выбросы от сжигания бензина, масла, дизельного топлива или древесины производят большую часть загрязнения PM2.5, обнаруженного в наружном воздухе, а также значительную долю PM10. ТЧ10 также включает пыль со строительных площадок, свалок и сельского хозяйства, лесные пожары и сжигание кустарников / отходов, промышленные источники, переносимую ветром пыль с открытых земель, пыльцу и фрагменты бактерий.
ТЧ могут либо напрямую выбрасываться из источников (первичные частицы), либо образовываться в атмосфере в результате химических реакций газов (вторичных частиц), таких как диоксид серы (SO2), оксиды азота (НЕТX) и некоторые органические соединения. Эти органические соединения могут выделяться как из естественных источников, таких как деревья и растительность, так и из искусственных (антропогенных) источников, таких как промышленные процессы и выхлопные газы транспортных средств. Относительные размеры частиц PM10 и PM2.5 сравниваются на рисунке ниже.
Почему CARB беспокоятся о PM10 и PM2.5?
CARB обеспокоен переносимыми по воздуху частицами из-за их воздействия на здоровье жителей Калифорнии и окружающую среду. И PM2.5, и PM10 можно вдыхать, при этом некоторое их количество оседает в дыхательных путях, хотя места отложения частиц в легких зависят от размера частиц. PM2.5 с большей вероятностью попадет и откладывается на поверхности более глубоких частей легкого, в то время как PM10 с большей вероятностью откладывается на поверхностях более крупных дыхательных путей верхней части легкого. Частицы, осевшие на поверхности легких, могут вызывать повреждение тканей и воспаление легких.
Какие виды вредных воздействий могут вызывать твердые частицы?
Ряд неблагоприятных воздействий на здоровье был связан с воздействием как PM2.5, так и PM10. Кратковременное воздействие PM2.5 (продолжительностью до 24 часов) было связано с преждевременной смертностью, увеличением количества госпитализаций по причинам, связанным с сердцем или легкими, острым и хроническим бронхитом, приступами астмы, посещениями пунктов неотложной помощи, респираторными симптомами и ограничениями. дни активности. Об этих неблагоприятных последствиях для здоровья сообщалось в основном у младенцев, детей и пожилых людей с ранее существовавшими заболеваниями сердца или легких. Кроме того, из всех распространенных загрязнителей воздуха PM2.5 связаны с наибольшей долей неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с загрязнением воздуха, как в Соединенных Штатах, так и во всем мире, согласно данным Всемирной организации здравоохранения. Проект «Глобальное бремя болезней».
Кратковременное воздействие PM10 было связано в первую очередь с обострением респираторных заболеваний, включая астму и хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), что привело к госпитализации и обращению в отделения неотложной помощи.
Долгосрочное (от месяцев до лет) воздействие PM2.5 было связано с преждевременной смертью, особенно у людей с хроническими заболеваниями сердца или легких, а также с замедлением роста функции легких у детей. Последствия длительного воздействия PM10 менее очевидны, хотя несколько исследований предполагают связь между долгосрочным воздействием PM10 и респираторной смертностью. Международное агентство по изучению рака (IARC) опубликовало обзоре в 2015 году был сделан вывод о том, что твердые частицы в загрязненном атмосферном воздухе вызывают рак легких.
Кто подвергается наибольшему риску от воздействия твердых частиц?
Исследования указывают на пожилых людей с хроническими заболеваниями сердца или легких, детей и астматиков как на группы, наиболее подверженные неблагоприятным последствиям для здоровья от воздействия PM10 и PM2.5. Кроме того, дети и младенцы подвержены вреду от вдыхания загрязнителей, таких как ТЧ, потому что они вдыхают больше воздуха на фунт веса тела, чем взрослые - они дышат быстрее, проводят больше времени на открытом воздухе и имеют меньшие размеры тела. Кроме того, незрелая иммунная система детей может сделать их более восприимчивыми к PM, чем здоровые взрослые.
Исследования CARB инициированы Исследование здоровья детей обнаружили, что у детей, живущих в сообществах с высоким уровнем PM2.5, рост легких был медленнее, а легкие в возрасте 18 лет были меньше по сравнению с детьми, живущими в сообществах с низким уровнем PM2.5.
CARB использовал методологию оценки рисков Агентства по охране окружающей среды США для оценки преждевременной смертности, связанной с воздействием PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Обновление этого анализа с использованием данных о качестве атмосферного воздуха за 2014–2016 годы показало, что воздействие PM2.5 приводит к 5,400 (диапазон неопределенности 4,200–6,700) преждевременных смертей от сердечно-легочных причин в год в Калифорнии. Кроме того, PM2.5 способствует примерно 2,800 госпитализациям по поводу сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний (диапазон неопределенности 350–5,100) и примерно 6,700 обращений в отделения неотложной помощи по поводу астмы (диапазон неопределенности 4,200–9,300) каждый год в Калифорнии.
Как твердые частицы влияют на окружающую среду?
Многие научные исследования показали, что твердые частицы снижают видимость, а также отрицательно повлиять на климат, экосистемы и материалы. ТЧ, в первую очередь ТЧ2.5, влияют на видимость, изменяя способ поглощения и рассеяния света в атмосфере. Что касается изменения климата, некоторые компоненты окружающей смеси ТЧ способствуют потеплению климата (например, черный углерод), в то время как другие оказывают охлаждающее влияние (например, нитраты и сульфаты), и поэтому окружающие ТЧ обладают свойствами как потепления климата, так и охлаждения. ТЧ могут отрицательно влиять на экосистемы, включая растения, почву и воду из-за осаждения ТЧ и их последующего поглощения растениями или отложения в воду, где они могут повлиять на качество и прозрачность воды. Металлы и органические соединения в ТЧ обладают наибольшим потенциалом для изменения роста и урожайности растений. Осаждение ТЧ на поверхности приводит к загрязнению материалов.
Являются ли твердые частицы проблемой в помещении?
Некоторые из твердых частиц, обнаруживаемых внутри помещений, происходят снаружи, особенно PM2.5. Эти частицы проникают в помещения через двери, окна и «протечки» в строительных конструкциях. Частицы также могут происходить из внутренних источников. Частицы внутреннего происхождения включают компоненты, полученные из биологических источников, многие из которых являются известными аллергенами, например пыльца, споры плесени, пылевые клещи и тараканы. Частицы также образуются в помещениях, включая курение табака, приготовление пищи и сжигание дров, свечей или благовоний. Частицы также могут образовываться в помещении в результате сложных реакций газообразных загрязнителей, выбрасываемых из таких источников, как бытовые чистящие средства и освежители воздуха.
Каковы стандарты качества окружающего воздуха для твердых частиц?
Стандарты качества окружающего воздуха определяют максимальное количество загрязняющих веществ, которые могут присутствовать в наружном воздухе без вреда для здоровья человека. В 2002 году после обширного обзора научной литературы Совет принял новый среднегодовой стандарт для PM2.5 ppm и сохранил существующие годовые и 24-часовые стандартные средние стандарты для PM10. Национальный ежегодный стандарт PM2.5 был в последний раз пересмотрен в 2012 году после исчерпывающего обзора новой литературы, указывающей на доказательства повышенного риска преждевременной смертности при более низких концентрациях PM2.5, чем существующий стандарт. Обзор 2012 года привел к сохранению существующих суточных средних стандартов PM24 и PM2.5.
Статья, изначально напечатанная в Калифорнийском совете по воздушным ресурсам: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health
