Приземный озон в России: чем он опасен.
2016г.
Авторы: С.Н.Котельников, научный сотрудник, Е.В.Степанов, доктор физико-математических наук, профессор, зав. отделом экологических и медицинских проблем; И.А.Щербаков, доктор физико-математических наук, академик РАН, директор (Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН); В.Т.Ивашкин, доктор медицинских наук, академик РАН, заведующий кафедрой (Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова РАН).
В связи с происходящими климатическими изменениями и ростом загрязнения атмосферы окислами азота, летучими углеводородами, угарным газом человечество столкнулось с неожиданной проблемой — значительным ростом содержания озона в приземной атмосфере. Оказывается, перечисленные выше загрязнители являются предшественниками озона, из которых он образуется под действием солнечного излучения, причем интенсивность образования увеличивается с ростом температуры и интенсивности солнечной радиации.
Хорошо известно, что молекулярный озон является очень активным химическим окислителем, который пагубно действует на живые организмы и растительность, способствует разрушению и деградации материалов. При вдыхании он вызывает в организме оксидативный стресс, то есть лавину цепных реакций, приводящих к образованию свободных радикалов и продуктов окисления липидов, наносящих непоправимый ущерб всем системам организма и, прежде всего, дыхательной и сосудистой системам.
Рост содержания озона в приземной атмосфере значительно увеличивает риски для здоровья людей, которые все чаще и интенсивнее подвергаются пагубному воздействию этого химически активного соединения. В частности, в Европейских странах и США, где проблеме тропосферного озона уделяется большое внимание уже на протяжении последних 40−50 лет, с озоном связывают ежегодную преждевременную смерть десятков тысяч людей (в Европе более 20 тысяч в год).
Вклад повышенных концентраций приземного озона в дополнительную глобальную смертность оценивается в 375 тысяч смертей в год, прежде всего, за счет смертности от сердечно сосудистых и респираторных заболеваний. Эта величина зависит от уровня концентраций озона, сезона, географии региона и ряда других особенностей. В странах ЕС повышенные концентрации приземного озона приводят к 21 400 дополнительных смертей и 14 000 госпитализаций с респираторными заболеваниями в год. В документах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), посвященных проблемам загрязнения атмосферного воздуха, озон отнесен к наиболее токсичным воздушным загрязнителям, которые отрицательно влияют на здоровье населения Европы и других континентов планеты. На правительственном сайте США (http://www.epa.gov) публикуются результаты многочисленных исследований, посвященных влиянию приземного озона на здоровье населения, технологии защиты от его вредного влияния и много другой полезной информации как для ученых, так и для самых широких слоев населения.
В связи с наблюдаемыми в последние годы климатическими изменениями потери по вине озона такого же или даже большего масштаба следует ожидать и в России. Так, мощная тепловая волна летом 2010 года привела к образованию высоких концентраций приземного озона на территории нашей страны. В Московском регионе среднечасовые концентрации приземного озона превышали величину 500 мкг/м3 (при таком уровне озона в условиях лабораторного эксперимента 17% крыс умирают в течение одного часа).
Несмотря на все более возрастающую опасность складывающейся ситуации, эти научные факты остаются практически неизвестными в России, причем ни широкой общественности, в том числе и научной, ни специалистам, которые по роду своей деятельности должны сталкиваться с последствиями вредного влияния тропосферного озона (медикам, экологам, растениеводам, санитарным и государственным службам и многим другим).
Кроме того, опыт европейских стран и Соединенных Штатов Америки в осознании и решении проблемы тропосферного озона также мало кому известен в России в настоящее время. Вместе с тем широко распространено мнение о полезности озона, что обусловлено его применениями в терапии, а также той положительной ролью, которую играет стратосферный озон, защищающий нашу планету от ультрафиолетового излучения Солнца.
Сложившаяся ситуация связана с тем, что значительное загрязнение атмосферного воздуха в результате стремительного роста количества автомобилей в городах — относительно новая проблема для России, а контроль качества атмосферного воздуха и управление качеством окружающей среды находится у нас в крайне запущенном и примитивном состоянии. Не будет большим преувеличением сказать, что исследования тропосферного озона и его пагубного влияния на окружающую среду и человека ведутся в нашей стране горсткой ученых-энтузиастов, возможности которых весьма ограничены. Силы и ресурсы, которые направлены на ее решение в нашей стране, явно не соответствуют важности и остроте складывающейся ситуации.
Как показывают новые данные, нам еще только предстоит осознать всю серьезность для России проблемы влияния повышенных концентраций приземного озона, масштабы людских и материальных потерь, которые несет страна. Для осознания проблемы необходимо не только тщательно в течение многих лет и во множестве географических точек страны контролировать содержание озона в приземной атмосфере в режиме регулярного мониторинга, регистрировать и фиксировать эпизоды превышения предельно допустимых концентраций. Чрезвычайно важно также убедительно продемонстрировать прямую взаимосвязь между уровнем озона в приземной атмосфере и состоянием здоровья населения, распространенностью ряда заболеваний, смертностью, состоянием экологических систем и лесов, урожайностью сельскохозяйственных культур, вплоть до оценки экономических потерь государства и бизнеса, обусловленных возрастанием содержания озона в тропосфере.
Совсем недавно, в 2010—2012 годах, в России удалось впервые продемонстрировать наличие очень сильной взаимосвязи между повышением заболеваемости и смертности в ряде регионов нашей страны с ростом уровня содержания озона в приземном слое атмосферы. Детальное изучение этой взаимосвязи, выяснение действующих биохимических механизмов и закономерностей проявления в виде различных патологий требует проведения сложных мультидисциплинарных исследований, к которым должны быть привлечены специалисты из различных областей.
В первую очередь необходимо иметь как можно более полную и достоверную информацию о содержании тропосферного озона на территории России, в наиболее густонаселенных районах, где по климатическим условиям наиболее вероятно повышенное до опасных уровней содержание озона (Центральный район, Поволжье, Ставрополье и Краснодарский край, регионы Сибири, Северный Кавказ, Крым). В силу специфики образования озона и для объективной оценки ситуации, сеть станций для его мониторинга должна быть достаточно густой и должна охватывать не только территории, где в больших количествах продуцируются предшественники озона, но и пригородные и малоурбанизованные районы.
Кроме создания современной сети станций мониторинга тропосферного озона крайне необходимы:
исследования в области фундаментальной медицины и биологии;
исследования в области клинической медицины;
анализ и оценка складывающейся ситуации;
сопоставление с санитарными и эпидемиологическими данными;
поиск и фиксация закономерностей;
информирование населения и органов управления и администрации;
прогнозирование и моделирование процессов;
разработка методов и подходов к снижению рисков;
действия по снижению рисков;
просвещение и обучение.
В этом смысле показательна ситуация в Москве, где имеется единственная в России государственная сеть из нескольких станций мониторинга приземного озона, принадлежащих ГПУ «Мосэкомониторинг». Функционирование этой сети имеет исключительно важное значение для решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха. Данные измерений выкладываются в сеть и доступны для любого пользователя. В течение последних нескольких лет в весенне-летний период в различных районах Москвы этими станциями фиксируются уровни содержания приземного озона, значительно превышающие предельно допустимые концентрации. Однако, судя по общению с широким кругом московских медиков, биологов и экологов, существующая и кричащая проблема тропосферного озона им совершенно не знакома. К сожалению, уникальная информация, получаемая на сети станций Мосэкомониторинга, не достаточно широко представлена в средствах массовой информации. Эпизоды превышения отечественных стандартов по содержанию озона и другая важнейшая информация становится известной только узкому кругу специалистов и остается без внимания санитарных служб, служб по чрезвычайным ситуациям, городских органов управления и администрации.
При существующем положении дел не приходится удивляться, что мало кому знаком «парадокс тропосферного озона», когда его концентрации в пригородах и в рекреационных зонах, могут в несколько раз превышать содержание в самом мегаполисе. А ведь знание об этом явлении существенно влияет на выбор тактики и стратегии снижения рисков.
То, что проблема тропосферного озона не знакома нашим врачам общей практики и исследователям в области биомедицины, подтверждается еще двумя конкретными фактами. Оба они связанны с эпизодом резкого ухудшения экологической ситуации в Москве летом 2010 года, когда наблюдались аномальная жара и сильное загрязнение атмосферного воздуха выхлопами автотранспорта и продуктами горения от пожаров на подмосковных торфяниках. Повышенную смертность, наблюдавшуюся в этот период в Москве, специалисты связали в первую очередь с комбинированным воздействием на людей высокой температуры, мелких частиц дыма и повышенного содержания угарного газа. Профилактические меры, которые медики предлагали для снижения заболеваемости и смертности в тот момент, были направлены в основном на борьбу с отравлением угарным газом и оказались малоэффективными. Фактор воздействия приземного озона, уровень которого в этот период превышал все безопасные нормы (среднечасовые максимальные концентрации приземного озона в Московском регионе в этот период превышали значения в 500 мкг/м3), остался незамеченным. Позже, в попытках осмыслить события 2010 года в Москве был даже поставлен эксперимент по исследованию воздействия на здоровье людей длительного пребывания в условиях повышенного содержания угарного газа в воздухе и высокой температуры. Результаты данного эксперимента не позволили объяснить наблюдавшийся рост смертности и заболеваемости, особенно пневмонией, в летнее время. Главная причина такого результата — игнорирование главного фактора повышения заболеваемости и смертности — влияния приземного озона.
В то же время зарубежные специалисты давно знают, что повышенные концентрации озона вызывают воспалительные процессы в дыхательном тракте человека, особенно в летний период. Для решения проблем, связанных с повышением содержания озона в приземной атмосфере, требуется серьезная научная, просветительская и организационная работа. Одна из возможностей, которые могли бы быть использованы для этого, — обращение к опыту других стран, который, в частности, суммируется в докладах Всемирной организации здравоохранения.
В заключении отметим наиболее важные аспекты проблемы тропосферного озона, требующие, по мнению ВОЗ (http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/78647/E91843.pdf), проведения активных исследований и разработок.
Оценка опасности озона для условий России. Исследование токсикокинетики озона, острых реакций и хронического воздействия на людей его повышенных концентраций. Определение токсического воздействия как коротковременных концентраций озона (среднечасовых, среднесуточных), так и хронических (месяц, год), определение групп риска и возникающих у них проблем со здоровьем.
Источники предшественников озона. Исследование механизмов образования и транспорта озона в атмосфере. Определение источников эмиссии предшественников озона и оценка тренда эмиссии предшественников в будущем. Определение взаимосвязи эмиссии предшественников озона с другими проблемами окружающей среды.
Контроль озона в приземной атмосфере. Накопление и сбор результатов мониторинга, изучение наблюдаемых трендов озона. Разработка методов моделирования и прогноза. Изучение влияния озона на изменения климата.
Прогнозирование воздействия озона на население. Моделирование и прогноз воздействия различных концентраций приземного озона на население.
Оценки рисков. Исследование влияния озона на смертность и оценка влияния на заболеваемость. Исследование влияния на здоровье и анализ цены выигрыша. Выявление переносимости воздействия в популяциях, определение групп риска и способов обратимости ущерба для здоровья.
Внедрение и применение индикаторов влияния озона на здоровье населения. К таким индикаторам могут быть отнесены: снижение лёгочной функции, количество потерянных рабочих дней, дни с применением медицинских препаратов, количество вызовов скорой помощи, увеличение приступов астмы, количество госпитализаций, количество дополнительной смертности и другие факторы.
Меры, снижающие риски. Уменьшение выбросов предшественников озона трудно себе представить технически в ближайшее время, кроме того, это не устраняет проблему в мегаполисах. К снижению рисков воздействия озона могут приводить кондиционирование помещений и очистка воздуха, тотальный мониторинг и информирование населения о ситуации, обучение мерам снижения воздействия с помощью доступных средств. Кроме того, могут быть эффективны коррекция поведенческих стереотипов, работа с группами риска (дети, пожилые люди, больные), повышение резистентности организма за счет изменения диеты и образа жизни. Также актуальным является повышение резистентности сельскохозяйственных культур.
Снижение опасности тропосферного озона — мультидисциплинарная проблема. Для ее успешного решения требуются организация современной сети станций и материально техническое обеспечение ее функционирования, организация сбора и обработки данных, организация информационной среды, моделирование и прогнозирование. Должны быть проведены соответствующие эпидемиологические исследования, обучение специалистов, персонала и населения. Должны быть разработаны и применены меры для снижения отрицательного воздействия повышенных концентраций на здоровье населения, а полученные знания и разработанные методы применены в практической медицине.
Проблема тропосферного озона является мультидисциплинарной проблемой, требующей проведения исследований в области физики и химии атмосферы, биологии, фундаментальной и клинической медицины, анализа и оценки складывающейся ситуации, сопоставления с санитарными и эпидемиологическими данными, поиска и фиксации закономерностей, разработки методов и технологий информирования населения и органов управления и администрации, прогнозирования и моделирования процессов, разработки методов и подходов к снижению рисков, действий по снижению рисков, работы в области просвещения и обучения.
Таким образом, загрязнение воздуха озоном — существенная опасность для здоровья населения и природы нашей страны. Есть доказательства прямой взаимосвязи между уровнем озона в приземной атмосфере и состоянием здоровья населения, смертностью, состоянием экологических систем и лесов, урожайностью сельскохозяйственных культур. Поэтому создание государственной системы контроля содержания озона в приземной атмосфере в режиме постоянного мониторинга и свободного доступа к этой информации населения является безотлагательной задачей. Без подобной системы, давно функционирующей в развитых странах, невозможно понять истинные масштабы человеческих потерь и экономического ущерба, обусловленных возрастанием содержания озона в приземном слое атмосферы.
* * *
Читать на ИА REGNUM:
Золотая таблетка — борьба с ковидом превратилась в высокодоходный бизнес
Аннотация: «Пока в Канаде разочаровываются в результатах клинических исследований эффективности японского ковидного препарата «Фавипиравир», в России его включают в методичку Минздрава и закупают миллионными партиями за бюджетные средства. За время пандемии на его закупку было проведено более 3 тыс. тендеров. Борьба с ковидом превратилась в высокодоходный бизнес. ИА REGNUM проанализировало ситуацию вокруг препарата, на старте продаж из-за своей цены получившего статус «золотой таблетки».
.jpg)
Сергей Оленев11-12-2021 14:13:01
Спасибо за интересную статью, вот только об озоне в наших текстах, в том числе «Письмах Махатм», пишется в положительном ключе. Без него Махатмам Гималаев тяжело переносить воздух и эманации низин. Возможно, в будущем озон будет регулировать не только животный мир, но и человечество. Без определённой профилактики и духовной жизни части человечества будет трудно существовать на планете.
Администратор
Сергей, нужно было внимательно читать статью, это уже совсем другой озон, а не тот что охраняет нашу планету.Татьяна Бойкова15-12-2021 12:22:01
Смотрю, эта статья мало кого заинтересовала. Мне она показалась интересной тем, что я в этом плане оказалась глубоко "дремучей", т.е. кроме околоземного озона и того, который мы с удовольствием вдыхаем после грозы - я и понятия не имела.
Это статья 2016 года, я поискала что-то более свежее об этом и вот что нашла:
"АННОТАЦИЯ научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Котельников С.Н., Степанов Е.В.
В средней полосе России весной 2020 года зафиксированы аномально низкие концентрации озона в приземной атмосфере. Обычный для весны рост содержания озона, обусловленный сезонным повышением температуры и освещенности, сменился монотонным падением. Усредненные за месяц максимальные суточные значения наблюдаемых величин в апреле 2020 года были в 3 раза меньше величин, зафиксированных в это же время в 2019 году. Наблюдалось как снижение региональных фоновых концентраций озона в приземной атмосфере, так и уменьшение интенсивности фотохимического его образования. Наиболее вероятная причина наблюдавшегося явления - уменьшение выбросов в атмосферу продуктов горения в Китае, Европе и России, обусловленное введением особых режимов в связи с пандемией COVID-19".
https://cyberleninka.ru/articl e/n/anomalnaya-dinamika-soderzhaniya-ozona-v-troposfere-vesnoy-2020-goda-v-sredney-polose-rossii
Павленко Н.16-12-2021 17:25:01
Непонятен из комментария администратора к реплике С. Оленева факт наличия разных озонов. Хотелось бы увидеть ссылку на разные озоны. А в целом, в статьях ряда специалистов последних десятилетий, стало понятно, что озоновые дыры и повышенные концентрации приземного озона(он же и тропосферный) сильнейшим образом зависят от степени выделения водорода планетой. Озон мощный окислитель с формулой из трех атомов кислорода, с легкостью окисляет множество загрязнителей атмосферы, очищая ее (вот отчасти почему легче дышится после грозы) и исчезая таким образом. Так же легко он может вызвать воспаления слизистых покровов человека, проявляясь как сильный яд при повышенных концентрациях. Гипотеза уважаемых ученых, докторов и академиков еще не является строго установленным фактом. Так же как и причины потепления, ряд деятелей науки и неимоверно большее количество деятелей бизнеса, лишенных знания ряда основ мироустройства, приписывают промышленному выбросу углекислого газа и даже теплокровным животным. Да вулканы и мировой океан дают его выделение на многие порядки превосходящие действие цивилизации. Воздействие космических стихий даже близко не рассматривается. Но то, что борьба с дырами, углекислым газом, вирусами, "вредными" генами и т.д. дает мировому бизнесу прибыль в сотни миллиардов - факт несомненный.
ВНИМАНИЕ:
В связи с тем, что увеличилось количество спама, мы изменили проверку. Для отправки комментария, необходимо после его написания:
1. Поставить галочку напротив слов "Я НЕ РОБОТ".
2. Откроется окно с заданием. Например: "Выберите все изображения, где есть дорожные знаки". Щелкаем мышкой по картинкам с дорожными знаками, не меньше трех картинок.
3. Когда выбрали все картинки. Нажимаем "Подтвердить".
4. Если после этого от вас требуют выбрать что-то на другой картинке, значит, вы не до конца все выбрали на первой.
5. Если все правильно сделали. Нажимаем кнопку "Отправить".