В естественных условиях дыхательная система человека эффективно фильтрует пыль и мелкие частицы, встречающиеся в воздухе. Кроме того, такие частицы и сами довольно быстро оседают на землю в силу своих размеров. Однако из-за быстрого развития промышленности, энергетики и транспорта появилась принципиально иная группа частиц — микрочастицы.
Например, микрочастицы диаметром 2,5 микрометра и менее оседают на землю со скоростью 0,2 мм/с, то есть при наличии ветра они могут висеть в воздухе городов неделями. Бронхи не могут фильтровать столь мелкие частицы, поэтому те попадают прямо в легкие, откуда идут дальше, в кровь. Такие частицы вызывают в сосудах и легких воспалительную реакцию, выбросы сигнальных белков — цитокинов. Те запускают цепочку процессов, которые в итоге приводят к выбросу тромбоцитов и повышенном риску тромбоза, а затем — и к ишемической болезни сердца, инфаркту и ряду других заболеваний. Поскольку масштаб угрозы осознают еще далеко не все страны, нормы по загрязнению такими частицами отличаются друг от друга, и пока еще не совсем ясно, насколько они обоснованы.
Авторы новой работы решили на материале США — за исключением Аляски и Гавайев, где сеть станций наблюдения недостаточно развита, — узнать, насколько адекватны нормы загрязнения воздуха такими частицами в этой стране. Ученые сопоставили уровень загрязнения воздуха в тех или иных штатах и округах с уровнем смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, которые часто провоцируются микрочастицами диаметром в 2,5 микрометра и менее.
Смотрите также: Воздух Европы: изучение загрязнения с помощью мхов
Исследователи обнаружили, что уровень загрязнения микрочастицами в США за 1999—2015 годы сильно упал. В воздухе самого загрязненного округа страны в 1999 году было 22,1 микрограмма таких микрочастиц на кубометр воздуха. В 2015 году наивысшая концентрация в континентальной части США (в Калифорнии) была на уровне 13,2 микрограмма. В наименее загрязненном округе частиц было 2,7 микрограмма на кубометр (в редконаселенной Аризоне).
Несмотря на то что почти во всех округах уровень загрязнения воздуха был ниже 12 микрограммов на кубометр, предельно допустимого уровня, узаконенного в США, корреляция между смертностью от сердечно-сосудистых болезней и микрочастицами указанных размеров обнаружилась практически повсеместно. Ежегодно от болезней, вызванных микрочастицами-2,5, в континентальных США преждевременно гибнет примерно 30,4 тысячи человек. Средний мужчина-американец из-за этого вида загрязнений живет на 0,12 года меньше, средняя американка — на 0,15 года меньше. Следует отметить, что это далеко не единственный источник смерти от загрязнения воздуха, поскольку кроме него есть еще микрочастицы диаметром в 2,5—10,0 микрометров, но они не входили в круг загрязнителей, которые ученые исследовали в рамках этой работы
Ученые считают, что уровень смертности от этого вида загрязнений воздуха довольно умеренный. Во-первых, отмечают они, в Европе загрязнение микрочастицами-2,5 значительно выше, то есть в США смертность от них меньше. Во-вторых, за 1999—2015 годы в США умерло всего 41,9 миллиона человек, из которых лишь 18,4 миллиона — от сердечно-сосудистых заболеваний. Иными словами, лишь несколько процентов умерших от таких болезней — жертвы микрочастиц диаметром в 2,5 микрометра и менее (напомним, в 2015 году от них погибло 30,4 тысячи американцев). Кроме того, уровень микрочастиц в воздухе явно падает, не в последнюю очередь из-за снижения их количества в выбросах американских автомобилей. В силу происходящих с ним перемен (внедрение электромобилей и гибридов) в будущем снижение может стать еще более значительным.
В то же время цифра мала лишь на фоне смертей в целом. Например, боевые потери США в войне во Вьетнаме за почти десять лет превысили 47 тысяч человек. То есть ежегодно США теряли там в несколько раз меньше людей, чем теряют сегодня от микрочастиц диаметром 2,5 микрометра и менее. Однако если Вьетнамская война вызвала широкую дискуссию в обществе, то микрочастицы редко попадают в фокус общественного внимания, что, несомненно, затрудняет борьбу с их источниками.
Иван Ортега