私たちが呼吸する空気：大気汚染の構成と危険性について

要約

この記事では、私たちが呼吸する空気の構成と大気汚染の危険性について探究します。乾いた気体で構成されない空気の0.07％を占める主要および二次汚染物質、これらの汚染物質が私たちの健康や環境に与える影響、大気汚染を防止するために取られた措置、残る課題についても議論します。

私たちが呼吸する空気の構成

私たちが吸い込む一息には、数日前に生成された化合物から数十億年前に形成されたものまで、およそ25シクスティリオンの分子が含まれています。私たちが呼吸する空気は、およそ78％の窒素、21％の酸素、0.93％のアルゴンで構成されています。これらの乾いた気体は、私たちが吸い込む一息の99.93％を占めています。場所や時間によって、空気中には水蒸気が含まれている場合もあります。しかし、残りの0.07％は、花粉、カビの胞子、液体の微小な液滴、メタンや二酸化炭素などの微量な気体を含む、多数の微小な粒子で構成されています。この微小な空気のスライスには、肺疾患、がん、DNAの損傷を引き起こす人工的な汚染物質を含む、多様な可能性があります。

主要汚染物質：源泉と影響

人工的な汚染物質は、主要汚染物質と二次汚染物質の2つのカテゴリーに分類されます。主要汚染物質は、人工的なまたは自然発生の源泉から直接放出されます。これらの有害化合物は、私たちが期待する場所から必ずしも発生するわけではありません。大きな工場の多くは、主に水蒸気を生成し、ごくわずかな汚染物質が混ざっているだけです。一方、木材や糞の燃焼は、ポリ環式芳香族炭化水素を生成し、いくつかのがんの種類や長期的なDNAの損傷と関連する危険な化合物を作り出します。すべての場合において、汚染物質は地域の気象パターンや地形と相互作用し、化合物を局所的に保持するか、数キロメートル離れた場所に広がることがあります。

二次汚染物質：太陽光の変換力

汚染物質が空気を通って移動すると、変換が起こります。酸素と太陽光によって形成される自然化合物である酸化剤が、汚染物質を分解します。これらの反応によって、時には汚染物質が雨によってより簡単に洗い流されるようになります。しかし、他の場合には、より有害な二次汚染物質が生成されます。たとえば、工場が石炭を燃やすと、高濃度の硫黄酸化物が放出されます。これらの分子は酸化されて硫酸塩を形成し、大気中の水蒸気と凝縮して微小な粒子のブランケットを形成し、視界を妨げ、深刻な肺障害を引き起こします。このいわゆる硫黄煙霧は、20世紀のロンドンでよく知られており、北京などの都市でも今なお問題となっています。化石燃料を燃焼する車両の排気は、窒素酸化物と炭化水素を放出し、オゾンを形成します。このガスは、二次粒子とともに形成され、密集した都市を覆う茶色い霧である光化学スモッグを作り出し、視界を妨げ、呼吸を危険にします。また、大気中の熱を閉じ込めることにより、気候変動にも寄与します。