Чем вредит здоровью загрязненный воздух?

Грязный воздух — это серьезная мировая проблема. По данным ВОЗ, воздушные загрязнители увеличивают риск развития заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторых видов рака. Так что ежегодно из-за них погибает 6,7 млн человек.

Хотя в России воздух значительно чище, чем во многих других странах, в некоторых районах российских городов он время от времени все же становится достаточно грязным, чтобы угрожать здоровью уязвимых людей.

Избежать такого воздействия сложно. Но если следить за качеством воздуха по международным онлайн-мониторам и отказываться от физической активности на улице, когда в воздухе особенно много загрязнителей, риск для здоровья все-таки можно уменьшить.

Воздух считается загрязненным, если в нем в достаточной концентрации есть одно или несколько загрязняющих веществ в форме пыли, дыма или газа и они находятся в воздухе так долго, что начинают вредить здоровью человека.

Загрязнители воздуха принято делить на два больших типа:

1. Природные. Это может быть пыль, которую поднимают в воздух ураганы, дым от лесных пожаров, пепел и газы, которые попадают в атмосферу при извержении вулканов, газы, которые выделяются при разложении органических веществ в почве, например метан.
2. Антропогенные, то есть связанные с промышленной и бытовой деятельностью человека.

Исторически главным источником антропогенных воздушных загрязнителей в индустриальных странах были дым и оксиды серы, которые попадают в атмосферу при сжигании серосодержащего топлива, например каменного угля.

Но в наши дни главный антропогенный загрязнитель — выбросы автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями. Когда автомобильное топливо сгорает, в воздух попадает много вредных веществ. Наиболее опасные из них — угарный газ, оксиды азота, летучие органические соединения и твердые частицы.

Кроме того, под воздействием солнечного света оксид азота и летучие органические соединения вступают в фотохимические реакции, из-за которых образуется озон. И если автомобильных выбросов в воздухе много, над городом формируется коричневатая озоновая дымка — смог.

Где воздух грязнее — в городе или деревне. Сегодня антропогенные загрязнители влияют на качество воздуха гораздо сильнее, чем природные. А главными центрами распространения загрязняющих веществ остаются города, в которых много машин.

Но поскольку и смог, и загрязнители легко разносятся ветром, автомобильные выбросы попадают в том числе и в сельские районы. В некоторых регионах это превращается в серьезную проблему.

Например, исследователи из Национального института наук об окружающей среде установили, что концентрация некоторых типов твердых частиц в воздухе сельской местности в штате Вашингтон сопоставима с концентрацией в крупнейшем городе на северо-западе США — Сиэтле.

В целом ситуация с качеством воздуха оставляет желать лучшего во всем мире. Результаты исследований ВОЗ показывают, что 99% населения нашей планеты дышит воздухом, в котором загрязнителей больше установленной нормы. Причем жители стран с низким и средним уровнем дохода на душу населения, как правило, страдают сильнее всего.

Это зависит от четырех ключевых факторов.

Время, в течение которого люди дышали грязным воздухом. Принято различать кратковременное воздействие — от нескольких часов до суток — и долговременное, которое может длиться годами и даже всю жизнь.

Кратковременное воздействие, как правило, менее опасно для здоровых взрослых людей. Например, если человек будет несколько часов дышать смогом, это может вызвать головную боль, кашель, раздражение слизистых глаз, носа и рта. Но когда он покинет зону загрязнения, неприятные симптомы пройдут и нормальное самочувствие восстановится.

Однако у взрослых и детей с хроническими заболеваниями сердца и легких даже кратковременное воздействие может спровоцировать обострение основной болезни.

Тип загрязнителя, присутствующего в воздухе. Разные вещества, попадающие в воздух, влияют на здоровье по-разному:

• крупные твердые частицы накапливаются в легких и нарушают их работу;
• мелкие твердые частицы попадают глубоко в легкие и из них проникают в кровь, так что страдает не только дыхательная система, но и другие органы — в первую очередь сердечно-сосудистая система;
• летучие органические соединения, оксиды азота и серы вызывают воспаление в организме и являются канцерогенами, то есть провоцируют мутации клеток и увеличивают риск рака;
• смог с высоким содержанием озона раздражает слизистые и может их повредить.

Концентрация вредных веществ в воздухе. Чем она выше, тем вреднее им дышать.

Состояние здоровья человека, на которого воздействует грязный воздух. Хотя дышать загрязненным воздухом вредно всем, больше всего от этого страдают:

1. Люди, чьи легкие еще недостаточно развились, то есть дети.
2. Те, чьи легкие работают недостаточно хорошо из-за возраста или болезни, то есть пожилые люди и люди с хроническими болезнями сердца и дыхательной системы.

Согласно предварительным данным, к группе особо уязвимых людей можно добавить и беременных женщин. Загрязнение воздуха увеличивает риск выкидыша, преждевременных родов и мертворождения, низкой массы тела при рождении и повышения давления во время беременности.

Уже доказано, что загрязнение воздуха — фактор риска нескольких хронических заболеваний и смертности от всех причин.

Загрязнение воздуха и болезни сердечно-сосудистой системы. Многолетние наблюдения за большими группами людей доказывают, что кратковременное и долговременное воздействие воздуха, загрязненного твердыми частицами, озоном, угарным газом и оксидами серы, увеличивает риск инсульта и инфаркта миокарда.

Чем выше концентрация загрязнителей в воздухе, тем сильнее возрастает риск инфаркта. Причем эффект возникает очень быстро: судя по данным наблюдений более чем за миллионом жителей Китая, большая часть инфарктов, связанных с грязным воздухом, возникает в течение часа после его воздействия на людей.

Зато, если воздух становится чище, люди начинают реже умирать от болезней сердца и сосудов. Это показало большое ирландское исследование: спустя шесть лет после того, как в Дублине запретили топить углем, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний снизилась на 10,3%.

Загрязнение воздуха и заболевания дыхательных путей. По данным нескольких наблюдательных исследований, воздействие твердых частиц, пыли, дыма и органических соединений из воздуха — важный фактор риска развития хронической обструктивной болезни легких, ХОБЛ.

А долговременное воздействие тех же факторов приводит к эмфиземе легких — болезни, при которой необратимо расширяются альвеолы.

Воздействие твердых частиц и оксида азота из воздуха увеличивает риск инфекций легких, хронического бронхита и COVID-19.

Некоторые ученые считают, что продукты сгорания бензина увеличивают в том числе риск развития астмы у детей и взрослых. Правда, данные на этот счет противоречивы: в некоторых исследованиях говорят, что грязный воздух провоцирует астму, а в других не обнаруживают этой связи. Например, в Новой Зеландии воздух относительно чистый, но астма все равно встречается часто.

Загрязнение воздуха и рак. Постепенно накапливается все больше данных о том, что загрязнение воздуха в целом и особенно твердыми частицами может быть второй по значимости причиной рака легкого после курения.

Судя по данным крупного исследования 2011 года, каждое увеличение концентрации мелких твердых частиц в воздухе на 10 мкг на 1 м³ увеличивает смертность от рака легкого среди некурящих на 15—27%.

Убедительных данных, что загрязнение воздуха увеличивает риск и других типов рака, нет. Американское исследование более чем на 57 000 участниц продемонстрировало, что белые женщины, которые живут рядом с крупными дорогами и дышат воздухом, в котором много твердых частиц и оксидов азота, болеют раком молочной железы не чаще ровесниц, живущих вдалеке от дорог и дышащих более чистым воздухом.

Загрязнение воздуха и смертность от всех причин. Самым наглядным образом это показало большое исследование, которое провели в 652 городах из 24 стран. Выяснилось, что увеличение концентрации крупных и мелких твердых частиц в воздухе на 10 мкг на 1 м³ всего на два дня приводит к увеличению избыточной смертности от любых причин на 0,44%, от сердечно-сосудистых болезней — на 0,36%, от заболеваний органов дыхания — на 0,47%.

Поскольку загрязнение воздуха — серьезная проблема здравоохранения, американские врачи и ученые разработали индекс качества воздуха, или AQI.

AQI подразумевает оценку качества воздуха по пяти основным загрязнителям, таким как озон на уровне земли, крупные и мелкие твердые частицы, угарный газ, сернистый газ и диоксид азота. В зависимости от концентрации загрязнителей воздуха конкретной местности присваивают баллы от 0 до 500:

1. AQI от 0 до 50 — хорошее качество воздуха. Обозначается зеленым цветом.
2. AQI от 51 до 100 — приемлемое для большинства людей качество воздуха. Обозначается желтым цветом.
3. AQI от 101 до 150 считается небезопасным для людей из уязвимых групп, но большинству людей загрязненный воздух, скорее всего, не повредит. Обозначается оранжевым цветом.
4. AQI от 151 до 200 небезопасен не только для уязвимых, но и для некоторых здоровых людей. Обозначается красным цветом.
5. AQI от 201 до 300 опасен для всех людей без исключения. Обозначается фиолетовым цветом.
6. AQI от 301 и выше — чрезвычайная ситуация. Возникает, например, при аварии на химзаводе. Обозначается темно-бордовым цветом.

Хотя индекс AQI был разработан в США, его используют для мониторинга качества воздуха по всему миру. Данные собирают станции наблюдения, расположенные в тысячах крупных городов планеты, и передают их организациям — партнерам ООН, например проектам AirNow и IQAir. Сотрудники проектов обрабатывают сведения о качестве воздуха и публикуют в режиме реального времени на своих сайтах.

Станции наблюдения есть и во многих крупных российских городах. Поэтому из данных проекта IQAir мы знаем, что в 2021 году воздух в РФ набрал по индексу AQI 50 баллов. Это значит, что в среднем по стране качество воздуха было хорошим. Самым чистым городом в этом году оказался Саранск — всего 13 баллов, а самым грязным — Красноярск, набравший 136 баллов.

В глобальном рейтинге загрязнения воздуха, который включает 118 стран, Россия оказалась на 80-м месте. Если учесть, что первые места занимают страны с самым грязным воздухом, 80-е место — это не самый плохой результат. К сожалению, более свежих данных на сайте пока нет.

ВОЗ собирает данные только по одному параметру качества воздуха — концентрации мелких твердых частиц. Опираясь на эти данные и некоторые другие сведения, сотрудники ВОЗ рассчитали примерное количество смертей, которые можно связать с загрязнением воздуха. Так, в 2019 году смертность из-за загрязнения воздуха в России составила примерно 74 на 100 000 человек.

К сожалению, повлиять на качество воздуха обычным горожанам сложно. Чтобы воздух стал действительно безопасным, нужно прикладывать серьезные усилия на уровне государства. Например, развивать зеленый транспорт в городах, постепенно переходить на возобновляемые источники энергии и сокращать промышленные выбросы.

Однако это не значит, что вред для здоровья от грязного воздуха никак нельзя уменьшить. Если вы живете в городе, который по индексу AQI время от времени набирает больше 100 баллов, перед выходом на улицу имеет смысл заглянуть на сайты AirNow и IQAir и узнать, какая обстановка прямо сейчас.

Людям из уязвимых групп и всем здоровым людям, которые планировали активность на свежем воздухе, например пробежку, имеет смысл поменять планы. Если есть такая возможность, детям, пожилым и людям с хроническими заболеваниями лучше не выходить на улицу до тех пор, пока воздух не станет чище. Если такой возможности нет, время пребывания на улице нужно сократить, например не идти пешком, а вызвать такси с кондиционером. А здоровым людям вместо пробежки на улице имеет смысл посетить тренажерный зал с кондиционированным воздухом.