Тропосферный озон

Тропосферный (или приземный) озон — это недолговечный загрязнитель климата, который остается в атмосфере от нескольких часов до нескольких недель.

Он не имеет прямых источников выбросов, а представляет собой соединение, образованное при взаимодействии солнечного света с летучими органическими соединениями (ЛОС), в том числе метан – и оксиды азота (NO_X) выбрасываются в основном в результате деятельности человека.

Стратегии по предотвращению образования тропосферного озона в первую очередь основаны на сокращении выбросов метана и снижении уровней загрязнения атмосферы автомобилями, электростанциями и другими источниками.

Основные факты

Дни-недели

Время жизни тропосферного озона в атмосфере колеблется от нескольких часов до нескольких недель в загрязненных городских районах.

Парниковый газ

Озон поглощает радиацию, действуя как сильный парниковый газ и изменяя испарение, образование облаков и атмосферную циркуляцию.

11-18 миллиардов долларов

Расчетные глобальные потери урожая из-за воздействия озона 79–121 млн тонн, на сумму 11–18 миллиардов долларов США в год.

1 млн

Длительное воздействие загрязнения воздуха озоном связано с 1 миллионов преждевременных смертей в год из-за болезней органов дыхания.

Типы озона

Озон (O₃) — газ, существующий в двух слоях атмосферы: стратосфере (верхний слой) и тропосфере (уровень земли до 10 км).

В стратосфере озон защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового излучения Солнца. В тропосфере это мощный парниковый газ и загрязнитель воздуха, наносящий вред здоровью человека и экосистемам. Он также является основным компонентом смога.

Выбросы

В тропосфере озон является продуктом атмосферной реакции ряда загрязняющих веществ-предшественников, которые имеют как естественные, так и техногенные источники.

Загрязнители-прекурсоры, созданные в результате деятельности человека, включают летучие органические соединения и оксиды азота, которые в основном выбрасываются автомобилями и другими транспортными средствами, электростанциями, работающими на ископаемом топливе, нефтеперерабатывающими заводами, сельским хозяйством и рядом других отраслей.

Транспортные средства выделяют некоторые загрязняющие вещества, которые образуют тропосферный озон. Высокие уровни озона наиболее вероятны в городских районах и в жаркие летние дни.

Тенденции выбросов

В то время как качество воздуха улучшилось в странах с высоким уровнем дохода, в большинстве стран с низким и средним уровнем дохода оно в целом ухудшилось из-за широкомасштабной урбанизации и индустриализации.

С 1995 г. объем свободного тропосферного озона увеличился на 2-12 % за десятилетие в зависимости от региона мира. Наибольшее увеличение содержания тропосферного озона наблюдается в развивающихся регионах (Восточная Азия, Персидский залив, Индия, север Южной Америки, Гвинейский залив и Малайзия/Индонезия). Тенденция слабее в Европе и Северной Америке.

Тенденции сезонных средневзвешенных по населению концентраций озона (млрд) для наиболее населенных стран и регионов
2017. Институт воздействия на здоровье.

Воздействие

Хотя тропосферный озон недолговечен в атмосфере, он оказывает множественное негативное воздействие на людей, растения и климат.

Вдыхание приземного озона может привести к ряду последствий для здоровья, включая респираторные заболевания.

Воздействие на здоровье

Воздействие загрязнения воздуха оказывает огромное влияние на здоровье людей во всем мире. По оценкам, воздействие загрязнения воздуха ежегодно приводит к миллионам смертей и потере лет здоровой жизни — наравне с другими рисками для здоровья, такими как нездоровое питание и курение табака.

Тропосферный озон является основным компонентом смога. Это может усугубить бронхит и эмфизему, вызвать астму и необратимо повредить легочную ткань.

Воздействие тропосферного озона является причиной примерно одного миллиона преждевременных смертей ежегодно. Дети, пожилые люди и люди с легочными или сердечно-сосудистыми заболеваниями особенно подвержены риску неблагоприятного воздействия озона на здоровье.

Всемирная организация здравоохранения установила четкие рекомендации по качеству воздуха которые предлагают глобальные рекомендации по пороговым значениям и ограничениям для основных загрязнителей воздуха, включая озон и PM2.5, которые представляют опасность для здоровья. Самые последние руководящие принципы резко снизили то, что считается приемлемым уровнем загрязнения воздуха. К сожалению, почти все население мира (99%) в настоящее время дышит небезопасным воздухом.

Влияние климатических

Озон поглощает радиацию и, следовательно, действует как сильный парниковый газ. Тропосферный озон влияет на климат помимо повышенного потепления, оказывая влияние на скорость испарения, образование облаков, уровни осадков и атмосферную циркуляцию. Эти воздействия в основном происходят в регионах, где выбрасываются прекурсоры тропосферного озона, и поэтому непропорционально воздействовать на северное полушарие.

Воздействие на сельское хозяйство и экосистему

Тропосферный озон является высокореактивным окислителем, который значительно снижает продуктивность сельскохозяйственных культур, а также поглощение атмосферного углерода растительностью. Его воздействие на растения включает замедление роста и образования семян, уменьшение функциональной площади листа и ускоренное старение.

Исследования показали, что многие виды растений чувствительны к озону, в том числе сельскохозяйственные культуры, пастбища и деревья. Эти эффекты наносят ущерб важным экосистемным услугам, обеспечиваемым растениями, включая продовольственную безопасность, связывание углерода, производство древесины и защиту от эрозии почвы, лавин и наводнений.

Экономические последствия

Снижение количества метана и тропосферного озона приносит экономические выгоды за счет повышения производительности и экологических услуг. По оценкам Глобальной оценки метана, каждый миллион тонн сокращения метана позволяет избежать:

Приблизительно 1 430 преждевременных смертей в год, связанных с озоном
4 000 посещений отделений неотложной и неотложной помощи по поводу астмы и 90 госпитализаций в год
Потери 145 000 тонн пшеницы, сои, кукурузы и риса из-за воздействия озона каждый год
Ежегодные потери около 400 миллионов часов работы из-за сильной жары

Решения

Стратегии предотвращения образования тропосферного озона в первую очередь основаны на уменьшении количества одного из основных прекурсоров, метан.

Короткое время жизни метана в атмосфере означает, что принятие мер сейчас может быстро снизить концентрацию в атмосфере и привести к снижению темпов потепления и загрязнения озоном в этом и последующих десятилетиях.

Короткое время жизни метана в атмосфере означает, что принятие мер сейчас может быстро снизить концентрацию в атмосфере и привести к столь же быстрому снижению воздействия на климат и загрязнения озоном.

Коалиция за климат и чистый воздух (CCAC) поддерживает реализацию мер по контролю метана, которые, если они будут реализованы во всем мире к 2030 году, сократят глобальные выбросы на столько, сколько% 40. Некоторые из этих мер могут быть реализованы с чистой экономией, обеспечивая важные медицинские и экономические выгоды от сокращения тропосферного озона.

Метановые растворы