Загрязнение воздуха провоцирует 5 млн преждевременных смертей в год. Для сравнения: пандемия COVID-19 за неполных четыре года унесла около 7 млн жизней. Недавнее исследование предупреждает: через 30 лет преждевременная смертность от плохого воздуха может увеличиться вдвое. И даже самая жесткая борьба с выбросами не предотвратит рост смертности.
Мелкодисперсные убийцы
В 2019 году 99% жителей Земли дышали воздухом, не соответствующим рекомендациям ВОЗ. Атмосферу загрязняют сернистый и угарный газы, оксиды азота, приземный озон и другие вещества. Но главный загрязнитель — мелкодисперсная пыль.
У этой пыли много названий: мелкие частицы (fine particles), частицы PM2.5 и т.д. Она представляет собой витающие в воздухе пылинки размером не более 2,5 микрометра. Их можно увидеть невооруженным глазом лишь в самых больших концентрациях, например, в виде дыма или смога. В обычном воздухе мелкодисперсная пыль невидима. Но вовсе не безвредна для людей, вдыхающих ее всю жизнь.
Один из главных источников PM2.5 — горение. Говорят, что не бывает дыма без огня, но и огонь без дыма тоже нечасто встречается. Автомобили и самолеты, тепловые электростанции и котельные, мусоросжигательные заводы и лесные пожары — все это выбрасывает в воздух сажу, то есть частицы твердого углерода. Углерод — хороший сорбент, недаром активированный уголь назначают при отравлениях. Поэтому на частицы сажи, небезвредные и сами по себе, налипают токсичные продукты горения. Добыча полезных ископаемых и многие производства тоже загрязняют атмосферу мелкодисперсной пылью. На дорогах в такую пыль постепенно стираются покрышки и асфальт. Немало частиц PM2.5 попадает в воздух из-за распашки почвы. Выбросы газов тоже вносят свой вклад. Оксиды серы и азота, соединяясь с атмосферной влагой, превращаются в кислоту. Это приводит не только к печально известным кислотным дождям, но и к загрязнению воздуха микрочастицами твердых солей.
Мелкодисперсная пыль оседает в дыхательных путях, повреждает легкие и проникает в кровь. Это увеличивает риск ишемической болезни сердца, инсульта, хронической обструктивной болезни легких и инфекций нижних дыхательных путей. А это четверка самых распространенных в мире причин смерти. На шестом месте этого печального рейтинга рак трахеи, бронхов и легких, к которому тоже может привести загрязнение воздуха.
Похожий эффект оказывает и вдыхание озона. Человечество, конечно, очень ценит озоновый слой, защищающий нас от опасного ультрафиолетового излучения. Но он расположен в десятках километрах над землей. А вот в приземном воздухе, которым мы дышим, озона в норме не должно быть. Но он образуется под действием солнечного света из веществ, выброшенных в атмосферу человеком. Озон очень химически активен, поэтому травмирует органы дыхания.
Разумеется, к сердечно-легочным заболеваниям также ведут курение, избыточный вес и другие факторы. Так что измерить вред именно от загрязнения воздуха весьма непросто. Эту задачу и решала научная группа во главе с Йорганом Брандтом из Дании. Исследователи сосредоточились на двух главных загрязнителях: мелкодисперсной пыли и озоне.
Атмосфера смерти
Ученые объединили две самые продвинутые компьютерные модели в своем классе. Модель EVAv6.0 воспроизводит воздействие загрязнителей на здоровье человека. Модель атмосферы GISS-E2.1-G делит воздух на 40 вертикальных слоев от поверхности до стратосферы и учитывает физические и химические процессы в каждом из них.
Эксперты опирались на данные о загрязнении воздуха в 2015 году и на сценарии до 2050 года, опубликованные другой научной группой. Учитывался вклад всех основных отраслей: энергетики, промышленности, транспорта и сельского хозяйства.
Из предложенных сценариев ученые выбрали три: инерционный (человечество продолжает бороться с загрязнением так же активно, как сейчас), оптимистический (эта работа активизируется) и пессимистический (не делается практически ничего).
Для каждого варианта ученые рассчитывали вклад загрязнения воздуха в преждевременную смертность (premature mortality). Что это такое? Разумеется, любую кончину хочется назвать преждевременной, а самой преждевременной выглядит смерть ребенка. Но у демографов свое определение. Для них смерть становится premature, если человек прожил молодость и начал стареть, но не дожил до возраста, в котором «уже нормально» умереть от старости. ВОЗ считает преждевременной смерть от неинфекционного заболевания в возрасте 30–70 лет. Но это среднемировой показатель. Брандт и коллеги рассчитывали premature mortality для каждой конкретной страны по данным проекта «Глобальное бремя болезней».
В прогнозах учитывалось, что население в одних странах будет молодеть и расти, а в других — сокращаться и стареть. Здесь есть два противоположных эффекта. С одной стороны, где больше людей, там больше смертей. С другой, здоровье пожилого человека куда более уязвимо, чем молодого.
Рисунок сажей
Картина получилась невеселой. Глобальную преждевременную смертность из-за загрязнения воздуха в 2015 году ученые оценили в 5 млн человек в год (из них 4 млн из-за мелкодисперсной пыли и 1 млн — из-за приземного озона). Основной удар приняла на себя Азия с ее огромным населением и обилием промышленных предприятий.
Если бы население не старело и не росло, то к 2050 году сокращение выбросов уменьшило бы смертность на 1,5 млн человек в год (инерционный сценарий) или даже на 3 млн (оптимистический). Однако население планеты в целом растет, а во многих странах стареет. С учетом этого преждевременная смертность не только не уменьшится, но и возрастет на 2–5 млн человек в год. А в пессимистическом сценарии смертность вырастет и вовсе на 11 млн человек в год.
А ведь авторы не предусматривали «черных лебедей», подобных недавней пандемии. Исследования показывают, что люди, дышащие особенно грязным воздухом, тяжелее переносят COVID-19. Что и логично для заболевания, поражающего органы дыхания. Кроме того, пандемия перегрузила систему здравоохранения. Это ударило по всем нуждавшимся в медицинской помощи, из-за загрязнения воздуха или по любым другим причинам.
Между тем вирусологи предупреждают: в популяциях летучих мышей циркулируют тысячи коронавирусов. SARS-CoV-2 — не первый и, скорее всего, не последний из них, передавшийся человеку.