定義により、汚染とは「場違い」のあらゆる問題を指します。言い換えれば、毒素、汚染物質、およびその他の有害な製品が環境に導入され、その通常のパターンと機能を破壊すると、それが起こります。私たちの大気に関して言えば、汚染とは、人、植物、動物に有害で、自然環境に損傷を与える可能性のある化学物質、粒子、生物物質の導入を指します。
汚染の原因には完全に自然なものがありますが、気温の急激な変化、季節の変化、または定期的なサイクルによるものですが、その他の原因は人為的影響(人為的または人為的)によるものです。地球への大気汚染の影響、特に人間の活動に起因する影響は、長期的な影響を考えると、開発者、計画立案者、環境組織にとって大きな関心事になっています。
組成により、地球の大気は窒素ガス(78%)、酸素ガス(21%)、およびその他の微量ガス(アルゴンや二酸化炭素など)で構成されています。このバランスは地球上のすべての生命にとって不可欠なので、汚染物質の導入は深刻で有害な影響を与える可能性があります。汚染は一酸化炭素(CO)や二酸化炭素(CO²)などの炭素化合物など、さまざまな形をとることがあります。二酸化硫黄(SO²)、メタン、放射性崩壊、有毒化学物質などの硫黄化合物。
さらに、大気汚染は一次と二次の汚染物質に分類できます。一次汚染物質は一次汚染源、つまりプロセスの直接的な結果(産業排出や火山噴火など)によって引き起こされますが、二次汚染物質は一次汚染物質(炭素排出や水蒸気などのスモッグを生成する)による混合および反応の結果です。 。
自然の原因:
自然な形の汚染は、自然に発生する現象から生じるものです。これは、人為的ではない定期的な活動または人間の活動の結果によって引き起こされることを意味します。さらに、これらの汚染源は自然循環の影響を受けやすく、特定の条件下では一般的であり、他の条件下では一般的ではありません。地球の自然の気候変動の一部であることは、それらが長期間にわたって持続可能であることも意味します。
ほこりと山火事:
植生がほとんどないかまったくない広い土地で、特に降水量が少ないために乾燥している場合、風は自然にダストストームを発生させる可能性があります。この粒子状物質が空気に加えられると、自然の温暖化効果があり、生物の健康にも害を及ぼす可能性があります。粒子状物質は、自然植生のある地域に散らばると、光合成の自然の障害にもなります。
山火事は、一般に季節の変化と降水量の欠如の結果として、長期の乾燥期間が発生した場合、森林地帯で自然に発生します。これらの火災によって引き起こされる煙と一酸化炭素は、大気中の炭素レベルに寄与し、温室効果を引き起こすことによって、より大きな温暖化を可能にします。
動物と植生:
動物の消化(特に牛による)は、自然の大気汚染のもう1つの原因であり、別の温室効果ガスであるメタンの放出につながります。世界の一部の地域では、ブラックガム、ポプラ、オーク、ヤナギなどの植生は、暖かい日にかなりの量の揮発性有機化合物(VOC)を排出します。これらは主な人為的汚染物質、具体的には窒素酸化物、二酸化硫黄、炭素化合物と反応して、オゾンが豊富な低地の季節のヘイズを生成します。
火山活動:
火山噴火は自然大気汚染の主な原因です。噴火が発生すると、大量の硫酸、塩素、および灰の生成物が生成されます。これらは大気中に放出され、風に拾われて広範囲に分散する可能性があります。さらに、二酸化硫黄や火山灰などの化合物は、太陽放射を反射する能力があるため、自然な冷却効果があることが知られています。
人為的原因:
しかし、今日の大気汚染の最大の原因は、人為的影響、つまり人為的な原因によるものです。これらは主に化石燃料と重工業への人間の依存の結果ですが、廃棄物の蓄積、現代の農業、その他の人為的なプロセスが原因である可能性もあります。
化石燃料排出量:
石炭、石油、その他の工場の可燃物などの化石燃料の燃焼は、大気汚染の主な原因です。これらは一般に、発電所、製造施設(工場)、廃棄物焼却炉、および炉やその他の種類の燃料燃焼加熱装置で使用されます。エアコンやその他のサービスを提供するには、かなりの量の電力が必要であり、それが排出量の増加につながります。
関係科学者連合によると、米国の温室効果ガス排出量の21%が産業であり、さらに31%が発電です。一方、ガソリンを燃やす車、つまりCO、CO2、窒素酸化物、微粒子、水蒸気による排出も、大気汚染の重要な原因です。
2013年にUCSが実施した調査によると、輸送は一酸化炭素と窒素酸化物の半分以上を占め、米国では大気中に放出される炭化水素のほぼ4分の1を占めています。世界的には状況は似ており、セクターによって多少の違いがあります。 IPCCの第5次評価報告書(2014)によると、温室効果ガスの総排出量の21%が産業、残りの25%が電力と熱の生産、14%が輸送です。
農業および畜産:
農業(別名、作物や家畜の栽培)からの温室効果ガスの排出は、要因の組み合わせによって引き起こされます。1つは牛によるメタンの生産です。もう1つの原因は森林破壊であり、牧草地と成長する畑の必要性から、炭素を隔離して空気をきれいにする木の除去が必要です。
IPCC第5次評価報告書によると、農業は年間排出量の24%を占めています。ただし、この推定値には、バイオマス、死んだ有機物、土壌の炭素を隔離することによって生態系が大気から除去するCO2は含まれていません。
廃棄物:
埋め立て地はメタンを生成することも知られており、これは主要な温室効果ガスであるだけでなく、窒息し、非常に可燃性であり、埋め立て地がチェックされずに成長すると潜在的に危険です。人口の増加と都市化は廃棄物の発生と比例関係にあり、都市環境から遠く離れた放棄地の需要が高まっています。したがって、これらの場所はメタン生成の重要な源となった。
しばらくの間、環境科学者は地球にいくつかの自己調整メカニズムがあることを知っていました。地球の大気に関しては、これらのメカニズムにより炭素やその他の汚染物質の隔離が可能になり、その生態系のバランスが影響を受けないままになります。残念ながら、人類が地球に与えてきた影響の増大は、そのバランスを永久に変えると脅迫しています。
基本的に、私たちは地球の自然なメカニズムが汚染物質を除去するよりも速く、汚染物質を大気(さらには海と陸の質量)に追加しています。この結果は、酸性雨、スモッグ、地球温暖化、およびこれらの有害な汚染物質への暴露に直接起因する可能性のある多くの健康問題に関して感じられています。地球に住み続けるつもりなら、持続可能性と汚染を減らすことが目標です。
Space Magazineには、大気汚染に関する多くの記事を書いています。ここに大気汚染は海洋での生命の成長に関連しています、窒素汚染は熱帯植物相に非常に必要な後押しを与えることができますか?そして、炭素捕獲はどのように機能しますか?
詳細については、Visible Earthホームページをご覧ください。そして、NASAの地球天文台へのリンクがあります。
天文学キャストには、地球と人類の環境への影響に関するエピソードもあります。エピソード51:地球、エピソード308:気候変動。