04.09.2026 г.
Глоссарий по загрязнению воздуха: основные термины для понимания того, чем мы дышим
Загрязнение воздуха может показаться чем-то само собой разумеющимся. Небо коричневое — плохо; небо голубое — хорошо. Но стоит только начать пытаться понять, что на самом деле означает чистый воздух, как все становится гораздо более техническим и сложным, чем кажется на первый взгляд.
В преддверии Международного дня чистого воздуха для голубого неба в этом году мы составили глоссарий терминов, наиболее важных для понимания проблемы загрязнения воздуха: что это такое, как оно происходит и как с ним бороться. Мы надеемся, что это поможет читателям расширить свои представления о том, что хорошо, а что плохо, и глубже разобраться в том, чем они дышат и почему это важно.
Основы загрязнения воздуха
Загрязнение воздуха — это переносимые по воздуху жидкие, твердые и газообразные частицы, которые изменяют естественную атмосферу и наносят вред здоровью людей и окружающей среде. Примечательно, что примерно в 43 процентах стран нет юридического определения загрязнения воздуха, что свидетельствует о повсеместном слабом контроле за загрязнением воздуха.
Примерно в половине стран существуют определения загрязнения воздуха, которые касаются только загрязнения атмосферного воздуха, что является другим термином для загрязнения воздуха на улице. Эти определения не включают загрязнение воздуха внутри помещений — загрязненный воздух внутри помещений, в том числе загрязнение воздуха в жилых домах, вызванное сжиганием твердого топлива, например древесного угля, для приготовления пищи.
Из пяти основных слоев атмосферы, представляющей собой смесь газов, окружающих Землю, два наиболее подвержены загрязнению. Это тропосфера, первый слой, в котором задерживаются смог и другие загрязняющие вещества, и стратосфера, второй слой, где загрязняющие вещества могут повредить защитный озоновый слой стратосферы.
Некоторые вредные вещества попадают в воздух непосредственно из антропогенных или природных источников, таких как заводы или лесные пожары. Это первичные загрязнители. Другие, известные как вторичные загрязнители, образуются в атмосфере в результате химических реакций между предшественниками загрязняющих веществ, к которым относятся химические вещества и некоторые сами по себе являются загрязнителями, и солнечным светом, водяным паром и другими газами.
Аэрозоли — это любые твердые частицы или капли жидкости, взвешенные в воздухе (то есть не являющиеся газом). Микроскопические аэрозоли называются твердыми частицами (ТЧ).
К распространенным источникам загрязнения воздуха относятся стационарные источники, такие как заводы или бытовые печи; мобильные источники, а именно транспортные средства; сжигание биомассы, то есть сжигание органических материалов; открытое сжигание отходов, когда мусор сжигается бесконтрольно; и невыбросовые выбросы от транспортных средств, например частицы, образующиеся в результате износа шин, тормозов и дорожного покрытия.
Распространенные загрязнители воздуха
Критериальные загрязнители, или наиболее часто регулируемые загрязнители воздуха, — это те вещества, которые чаще всего контролируются и отслеживаются в соответствии с законами и стандартами качества воздуха из-за их пагубного воздействия на здоровье человека и окружающей среды. К ним относятся:
- PM2.5Мелкодисперсные твердые частицы диаметром 2,5 микрометра или меньше (в 30 раз меньше толщины человеческого волоса), то есть они могут проникать глубоко в легкие и кровь.
- PM10: частицы диаметром 10 микрометров или меньше, которые часто задерживаются в носу, горле и верхних дыхательных путях.
- Приземный озон (O₃): в отличие от «полезного» стратосферного озона, он находится ближе всего к Земле и вредит нашему дыханию. Этот термин часто используется как синоним тропосферного озона (хотя технически тропосферный озон находится выше над поверхностью земли) и образуется в результате реакции таких прекурсоров, как оксиды азота, монооксид углерода, метан и летучие органические соединения, под воздействием солнечного света.
- Диоксид азота (NO₂): токсичный газ, который в основном образуется при сжигании ископаемого топлива.
- Диоксид серы (SO₂): бесцветный ядовитый газ, который выделяется как из природных источников (вулканов, горячих источников), так и в результате промышленной деятельности и сжигания ископаемого топлива.
- Угарный газ (CO): токсичный горючий газ, который трудно обнаружить. Его называют «тихим убийцей». При неполном сгорании таких видов топлива, как газ, нефть, древесина, уголь или керосин, он может привести к летальному исходу.
Тяжелые металлы и другие токсичные вещества могут вызывать рак, врожденные дефекты и другие серьезные проблемы со здоровьем человека и окружающей среды, поэтому их использование часто регулируется. В качестве примера можно привести свинец, ртуть, бензол, мышьяк и асбест. В некоторых странах их называют опасными загрязнителями воздуха или токсичными загрязнителями воздуха просто потому, что они регулируются иными правовыми нормами, чем критериальные загрязнители, хотя критериальные загрязнители тоже являются опасными и токсичными.
Смог — это видимая, часто мутная смесь загрязняющих веществ в воздухе. Существует несколько видов смога, но самый распространенный — это фотохимический смог, который образуется в результате химических реакций загрязняющих веществ под воздействием солнечного света и приводит к образованию приземного озона и коричневатой дымки.
«Суперзагрязнители» — это соединения, которые могут вызывать гораздо большее глобальное потепление на единицу выбросов, чем углекислый газ, особенно в краткосрочной перспективе. Многие из них являются краткоживущими загрязнителями климата (КЗК), которые вызывают около 45 % глобального потепления, но остаются в воздухе недолго. К ним относятся:
- Метан (CH₄): бесцветный, не имеющий запаха мощный парниковый газ.
- Технический углерод / сажа: мелкодисперсные твердые частицы, образующиеся при неполном сгорании топлива или органических веществ, которые при осаждении часто принимают форму черного порошка.
- Гидрофторуглероды: синтетические химические вещества, в основном используемые в холодильных установках.
- Тропосферный озон: см. приземный озон, выше.
Между SLCP и парниковыми газами — газами, которые удерживают тепло и способствуют изменению климата, — может быть связь, но не всегда. Например, черный углерод — это не газ, а компонент твердых частиц, который может влиять на образование облаков, оседать на снегу и льду и ускорять таяние.
Существует множество других загрязняющих веществ, оказывающих пагубное воздействие на окружающую среду, но вот некоторые из наиболее распространенных. Аммиак (NH₃) — бесцветный едкий газ, который часто образуется при использовании азотных удобрений и является предшественником PM2.5. Оксиды азота (NOx) — группа химически активных газов, образующихся при сжигании ископаемого топлива при высоких температурах и способствующих образованию смога и кислотных дождей. Летучие органические соединения (ЛОС) — это химические вещества на основе углерода, которые легко испаряются — из красок и отделочных материалов, бытовых чистящих средств, строительных материалов, топлива и даже некоторых видов косметики — и способствуют образованию приземного озона и смога. Существуют также биогенные летучие органические соединения (БЛОС), которые вырабатываются и выделяются растениями. Стрессовые факторы, связанные с изменением климата, такие как повышение температуры и засухи, могут привести к увеличению выбросов БЛОС.
Образование и распространение
Когда топливо сгорает при недостатке кислорода — например, в плохо проветриваемых обогревателях и печах — его неполное сгорание приводит к образованию угарного газа, частиц углерода (сажи или дыма) и множества других загрязняющих веществ, которые могут быть особенно опасны в помещениях.
Пыльные и песчаные бури — явление, которое часто упускают из виду в дискуссиях о загрязнении окружающей среды, — возникают, когда сильные ветры в засушливых регионах переносят опасные твердые частицы, патогены и загрязняющие вещества через регионы и континенты в результате так называемого атмосферного рассеивания. Когда загрязняющие вещества в конце концов покидают воздух и оседают на земле, воде или других поверхностях, это называется атмосферным осаждением
Аналогичным образом кислотные дожди, или кислотные отложения, — это любые осадки, содержащие достаточное количество азотной и серной кислот, а также аммония, которые образуются в результате естественного и антропогенного загрязнения и становятся губительно кислыми, особенно для экосистем.
Когда слой теплого воздуха находится над слоем холодного воздуха, температурная инверсия препятствует движению воздуха вверх, удерживая загрязнения и смог у поверхности земли.
Измерение и регулирование
Аэросферный бассейн— это географическая область, на которую распространяется влияние одной и той же воздушной массы. Аэродромами могут быть как долины, так и обширные территории на континентах. Это, пожалуй, наиболее эффективный подход к мониторингу и регулированию качества воздуха, хотя качество воздуха по-прежнему отслеживается и регулируется в соответствии с административными границами.
Качество воздуха — это показатель содержания загрязняющих веществ в воздухе. Во многих странах приемлемое качество воздуха определяется законодательно установленными стандартами качества атмосферного воздуха, которые можно отобразить на шкале, называемой индексом качества воздуха (ИКВ), который показывает, насколько воздух относительно чистый или загрязненный. Примечательно, что единого международного индекса не существует; многие страны используют свои собственные, а у многих их вообще нет. В результате показатели качества воздуха в разных местах одинаковы, но интерпретация рисков может отличаться.
Воздействие — это степень контакта человека, растения или животного с вредным загрязняющим веществом с учетом процесса вдыхания, величины, продолжительности и частоты контакта. Это ключевой компонент оценки воздействия загрязнения воздуха на здоровье.
Стандарт качества воздуха — это юридически закрепленное ограничение допустимой концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе. В 2021 году ЮНЕП опубликовала руководство, призванное помочь странам эффективно внедрить политику борьбы с загрязнением воздуха в национальное законодательство. Руководство по качеству воздуха — это научно обоснованная рекомендация, которая часто по умолчанию отсылает к руководству, опубликованному Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), но не имеет юридической силы.
Распределение выбросов по источникам — это один из методов определения источника выбросов, то есть научная практика, позволяющая установить, откуда поступают загрязняющие вещества и какой вклад вносит каждый источник в загрязнение атмосферного воздуха. Это позволяет установить так называемый предел выбросов — законодательно закрепленное ограничение на количество загрязняющих веществ, которое может выбрасывать конкретный источник.
Загрязнение воздуха обычно измеряется в микрограммах на кубический метр (мкг/м³), что отражает массу загрязняющего вещества в определенном объеме воздуха, или в частях на миллион / миллиард (ppm/ppb), что отражает долю молекул загрязняющего вещества в воздухе.
Темы