Пыль мелкодисперсная

В списке актуальных проблем развития современного общества одно из первых мест принадлежит экологии урбанизированных пространств. Города – постоянная среда обитания для 55% населения земного шара, и вопросы, связанные с повышением качества воздуха в крупных мегаполисах, все более актуальны во всем мире. Так, распространенная беда больших городов – высокая степень запыленности, что существенно сказывается на качестве жизни людей.
Причина повышенной запыленности городов – это выбросы автотранспорта, промышленных предприятий, станций перегрузки мусора, дробильно-сортировочных комплексов переработки полезных ископаемых и разного рода отходов. Также запыленность городской среды повышается от сноса зданий, землеройных работ, разрыхления и удобрения почв за чертой населенных пунктов.
Ежегодно в атмосферу Земли выбрасываются миллионы тонн частиц пыли, находящихся во взвешенном состоянии. Без промышленных процессов и транспортных перевозок людей и грузов невозможно представить современную жизнь, но именно они являются источником повышенной запыленности мест проживания. Это приводит к ухудшению здоровья и в первую очередь влияет на органы дыхания, а через них – и на другие функциональные системы организма человека. Также пыль способствует преждевременному износу зданий, сооружений и технического оборудования в городской среде, забивая собой щели и механизмы, что становится дополнительной нагрузкой на жилищно-коммунальное хозяйство.

Парящая над головами
Наиболее губительна мелкодисперсная пыль с величиной частиц от 10 нанометров (нм) до 2,5 микрометра (мкм). Именно такие частицы представляют собой практически неосаждаемую взвесь, которая вдыхается находящимися в запыленной городской среде людьми и животными. Среди самых экологически неблагополучных, а значит, и самых запыленных городов мира, – Мехико (Мексика), Пешавар (Пакистан), Тяньуинг (Китай), Онича (Нигерия) и др. Причины экологического неблагополучия тех или иных городов скрываются в комплексе факторов: географическое положение, устаревшие технологии производства, перенаселенность, а также отсутствие или несовершенство систем фильтрации воздуха и переработки мусора.
Выхлопы двигателей внутреннего сгорания и прочие газовые выбросы производственного характера в числе прочего содержат твердые частицы, размеры которых могут варьироваться от 0,5 до 200 мкм. При этом используемые сейчас пылеочистные установки (циклоны) практически не улавливают частицы размерностью до 10 мкм, так как рассчитаны на более крупные фракции. Мелкодисперсная пыль долгое время не оседает на каких-либо поверхностях, а наиболее мелкие взвеси практически всегда находятся в состоянии распыленной завесы в воздушном бассейне над большими городами. Пылевые частицы средней величины оседают в неподвижном воздухе, но вновь поднимаются с ветром.
Крупные частицы оседают быстрее и поэтому менее опасны. Важен постоянный мониторинг городской среды на предмет содержания мелкодисперсной пыли на улицах и в помещениях. Превышение допустимых уровней запыленности – фактор риска для всех горожан.
Мелкодисперсная пыль может быть опасной как по физическим, так и по химическим свойствам. Ряд авторов относит ее к категории аэрозолей, то есть состоянию, в котором дисперсной средой является воздух, а так называемой дисперсной фазой – твердые пылевые частицы. Находящаяся в состоянии аэрозольной взвеси мелкодисперсная пыль распространена повсеместно, но наибольшая степень ее концентрации в сочетании с вызывающим опасение химическим составом фиксируется в городах с развитой промышленностью и плотным движением автотранспорта.

Чем конкретно мы дышим
По своему химическому составу пыль включает в себя мельчайшие частицы сульфатов, нитратов, аммиака, ионы натрия, калия, кальция, магния, хлорид-ионы, а также элементарный углерод, минералы земной коры, связанную частицами воду, различные металлы, полициклические и ароматические углеводороды, различного рода аллергены и микроорганизмы.
В большинстве городов мира регулярные системные исследования по изучению степени их запыленности не проводятся. Однако в последние годы об этой проблеме стали говорить чаще. Это позволяет надеяться, что подобный мониторинг со временем станет значимым элементом экологизации урбанизированной среды.
В ряде местностей Европы проводились исследования с контрольными величинами микрочастиц пыли в 10 мкм и 2,5 мкм. Изучалось их соотношение по природным, сельским, пригородным и городским районам. Оказалось, что в сельской местности пыль в значительной степени состоит из частиц сульфатов и нитратов, что объясняется наличием сельскохозяйственной деятельности. Непосредственно в городской среде в составе пылевых твердых частиц фиксировалось повышенное содержание углерода. Также было установлено, что взвешенные в воздухе аэрозоли, образовавшиеся в результате процессов сгорания, в основном содержат довольно крупные частицы размером до 70 мкм, а аэрозоли термического или химического происхождения мелкодисперсны – до 3 мкм.
При истирании автомобильных покрышек о полотно дороги образуется резиновая пыль, которая скапливается в придорожных кюветах и является составной частью зимней дорожной слякоти на автострадах. Такая пыль не разлагается на протяжении многих лет и накапливается с течением времени, загрязняя окружающую среду. Напротив, вызванная ветровой эрозией пыль естественного происхождения несет наименьший вред для здоровья человека.
Микропыль размером до 5 мкм легко проникает в легкие человека и животных и, скапливаясь на протяжении многих лет, становится причиной разрастания соединительной ткани. Врачи-пульмонологи выделяют профессиональные заболевания, связанные с вдыханием пыли мелкодисперсных фракций.

Программа действий
Проблема запыленности, по-видимому, будет сопровождать города до тех пор, пока они будут существовать, но контролировать и удерживать ситуацию на приемлемом уровне вполне возможно. Для этого следует совершенствовать и применять на производствах многоступенчатые системы фильтрации воздуха и индивидуальные респираторы, а также улучшать нормативы степени очистки выхлопов автомобилей. На бытовом уровне защититься от уличной пыли поможет кондиционирование и увлажнение, еженедельная влажная уборка и использование пылесосов с качественными фильтрами.
Следует отметить, что в своем Послании Федеральному Собранию 29 февраля 2024 года президент Российской Федерации В.В. Путин заявил, что принято решение продлить до 2030 года проект «Чистый воздух», цель которого – оздоровить экологическую ситуацию в крупнейших индустриальных центрах. Будут наращиваться мощности по переработке и сортировке отходов, чтобы перейти к экономике замкнутого цикла. В приоритете – дальнейшая ликвидация старых мусорных свалок и опасных объектов накопленного вреда. 

Виктор Кудинов