Основные загрязнители, концентрации которых измеряются на стационарных постах наблюдения: оксид азота (NO), диоксид азота (NO2), диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО), взвешенные частицы (пыль), а также аммиак (NH3), озон (О3).
Оксид азота (NO) – это бесцветный газ без запаха, обладающий высокой реакционной способностью, который сам по себе безвреден для человека, 3-го класса опасности. Однако стоит солнцу прогреть воздух, как в результате фотохимического окисления оксид азота превращается в гораздо более опасный диоксид азота (NO2).
Диоксид азота (NO2)– рыже-бурый газ, который образует «лисий хвост», вещество 2-го класса опасности. Основными антропогенными источниками являются процессы высокотемпературного сгорания различных видов топлива (природного газа, угля, бензина, мазута) на тепловых электростанциях, промышленных установках и в автомобильных двигателях.
Диоксид азота и оксид азота играют важную роль в фотохимических процессах, происходящих в тропосфере под влиянием солнечной радиации, часто являются причиной образования фотохимического смога, высоких концентраций приземного озона и формальдегида, а также кислотных дождей.
Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушениям функций легких и бронхов, к росту восприимчивости к инфекциям дыхательных путей, приступом астмы. Воздействию оксидов азота в большей степени подвержены дети и взрослые, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Диоксид серы, сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички), 3-го класса опасности. Содержится в выбросах предприятий черной и цветной металлургии, производства керамики, капролактама, линолеума, рубероида, толя, пергамина, пенопласта, минераловолокнистых плит; в выбросах пищевой, текстильной и бумажной промышленности, а также предприятий теплоэнергетики-тепловых электростанций (ТЭЦ, ГРЭС, котельных) и др.
Воздействие диоксида серы в концентрациях выше предельно допустимых может приводить к существенному увеличению различных болезней дыхательных путей, воздействовать на слизистые оболочки, вызывать воспаление носоглотки, бронхиты, кашель, хрипоту и боль в горле. Особенно высокая чувствительность к диоксиду серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой.
Высокие концентрации диоксида серы вызывают серьезное повреждение растительности. Острое повреждение, вызванное диоксидом серы, отражается в появлении белесых пятен на широколистных растениях (особенно шпината, салата, хлопка и люцерны), а также иголок сосны. Воздействие SO2 на почву снижает ее плодородность, т.к. при этом происходит закисление. В присутствии диоксида серы ускоряется коррозия металлов в воздухе.
Оксид углерода (СО) – бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ», 4-го класса опасности.
Оксид углерода образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре.
65% всех выбросов оксида углерода приходится на транспорт, 21% - на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% - на промышленность. Экстремальные концентрации часто наблюдаются в районах повышенной антропогенной нагрузки на окружающую среду: в часы пик на транспорте или при инверсиях (т.е. в условиях слабого воздушного обмена), благоприятствующих возникновению смога.
При вдыхании угарный газ образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь. Это вызывает головные боли, тошноту, а при более высокой концентрации - смерть.
Аммиак (NH3) –бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), 4-го класса опасности. В природе образуется при разложении азотсодержащих органических соединений.
Безводный газообразный аммиак легче воздуха и поэтому высоко поднимается, в результате в целом он рассеивается и не накапливается в низинах. При повышенной относительной влажности безводный аммиак формирует испарения, тяжелее воздуха. Эти испарения накапливаются над поверхностью земли или над низинами.
Около 80 % аммиака, произведенного промышленностью, используется в сельском хозяйстве как удобрение. Аммиак используют также в холодильных установках, в производстве пластика, взрывчатых веществ, текстиля, пестицидов, красителей и других химических веществ. Он содержится во многих бытовых и промышленных моющих растворах. Бытовые средства, содержащие аммиак, изготавливаются с добавлением 5-10 % аммиака, концентрация аммиака в промышленных растворах выше – 25 %, что делает их едкими.
Контакт с аммиаком высокой концентрации в воздухе приводит к жжению в носу, горле и дыхательных путях. Это может привести к поражению дыхательных путей. Вдыхание низкой концентрации может вызвать кашель, раздражение носа и горла. Запах аммиака достаточно рано предупреждает о его присутствии, но аммиак также ведет к ослаблению обоняния, что снижает возможность заметить его в воздухе при низкой концентрации.
Аммиак начинает взаимодействовать сразу после контакта с влагой на поверхности кожи, глаз, рта, дыхательных путей, что может вызвать химические ожоги.
Озон (О3) – это газ, который присутствует как в верхних слоях атмосферы, так и на уровне Земли, 1-го класса опасности.
В зависимости от расположения в атмосфере озон может быть "хорошим" или "плохим" для окружающей среды и здоровья человека. Стратосферный озон защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца.А вот тропосферный озон является загрязнителем воздуха, это основной компонент городского смога и дышать им очень вредно.
Приземный (тропосферный) озон образуется при химической реакции под действием солнечного излучения. Образование его высоких концентраций наиболее вероятно в теплое время года. Вдыхание озона может вызвать кашель, одышку, раздражение дыхательных путей. Дети и пожилые люди особенно чувствительны к озону, он также опасен для тех, у кого имеются заболевания легких.
Взвешенные частицы (пыль) - широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, включающий смесь твердых и жидких частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Взвешенные частицы включают в себя мелкодисперсные частицы PM10 и PM2,5.
Мелкодисперсные частицы PM10 и PM2.5 – твердые микрочастицы размером менее 10 мкм – PM10 и менее 2,5 мкм – это PM2.5, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, которые образуются в результате строительства, производства (особенно цемента, керамики, кирпича и др.), эрозия дорожного покрытия и стирания тормозных колодок и шин, сжигания твердых видов топлива (уголь, нефть),
В крупном городе в воздухе всегда есть частицы PM2.5 и в любом случае человек вдыхает их. Если изо дня в день в человека попадает больше вредных частиц, чем успевает выйти, тогда они будут накапливаться в организме. Основная опасность PM2.5 заключается не в резких скачках концентрации, а в хроническом влиянии этих частиц на организм. Симптомы «отравления» PM2.5 будут проявляться незаметно. В день среднестатистический городской житель вдыхает 200 миллиардов частиц PM2.5. Половина из них откладывается в легких. Одна такая доза обойдется без серьезных последствий. Но со временем отложения PM2.5 в организме перевалят за критический уровень, что приведет к росту заболеваемости респираторными и сердечно-сосудистыми болезнями, например, ухудшение состояния при астме, заболевания дыхательных путей, увеличению смертности от сердечно-сосудистых, респираторных и онкологических заболеваний.