Викликати дощ без магії. Штучні опади та ризик для навколишнього середовища

Штучний виклик дощу став застосовуватися невдовзі після Другої світової війни: у першому експерименті у хмарах розсіювався сухий лід. Втім, йодид срібла виявився набагато ефективнішим, і саме його розпорошували над сільськогосподарськими угіддями протягом багатьох десятиліть. Хімік Ілля Чікунов — про нещодавно відкритий вплив йодиду срібла на ґрунтові організми та виклик дощу за допомогою іонізації атмосфери.

Геоінженерія — навмисне великомасштабне маніпулювання екологічними процесами Землі чи конкретному регіоні з метою протидії наслідкам зміни клімату. Деякі методи геоінжинірингу викликають серйозні суперечки. Одним з таких методів можна вважати активний вплив на гідрометеорологічні процеси, такі як засів хмар. Найчастіше в основі лежить внесення безлічі затравок - центрів кристалізації, на яких запускається перехід пари в лід та її випадання у вигляді опадів. Засів хмар дозволяє змінювати кількість або тип опадів, пригнічувати град чи послаблювати туман та урагани.

Читайте також

Досягнення в галузі розробки та застосування інструментів та реагентів для засіву хмар призвели до формування у багатьох країнах інтегрованих систем повітряних та наземних операцій. США, Канада, Австралія, Ізраїль, ПАР та Таїланд для зміни погоди в основному використовують літальні апарати та наземні генератори. Росія, Китай та Болгарія проводять коригування погоди за допомогою потужних літаків, наземних генераторів, а також ракет чи артилерійських знарядь.

Такі маніпуляції з погодою не завжди відбуваються гладко.Наприклад, у лютому 2009 року провінційне метеорологічне бюро в північно-східному Китаї запустило 313 снарядів із йодистим сріблом, кожен із яких був розміром із сигарету, у хмари над Пекіном.

Ця акція, задумана, щоб полегшити найтривалішу посуху за 40 років, призвела до рясного снігопаду та закриття 12 автомагістралей на околицях Пекіна.

У Хебеї, яка постраждала від посухи північної провінції, що оточує столицю, було закрито всі виїзні магістралі.

У липні 2021 року сильні штучні дощі пройшли в кількох регіонах Об'єднаних Арабських Еміратів у розпал спеки, коли температура сягала 48 °С. Національний центр метеорології регулярно проводить операції із засіву хмар для збільшення кількості опадів. Мішенню є конвективні хмари. Такий тип хмар може викликати опади та вітри швидкістю до 40 км/год, які несуть пил та пісок. Конвективні хмари утворюються через високі температури: вони змушують тепле і вологе повітря підніматися з холоднішого навколишнього повітря в атмосферу. Липневі штучні дощі в ОАЕ спровокували під час випробувань безпілотних літальних апаратів, здатних викликати опади впливом електричного струму на хмари без використання хімічних речовин.

Експеримент в ОАЕ не залишив байдужою жовту пресу, яка роздула повідомлення до масштабу «потопу в пустелі», згадавши про «кліматичну зброю» та «багатенькі шейхи, які прагнуть притягнути до себе воду».

Виклик дощу без хімії

В Об'єднаних Арабських Еміратах ще в березні 2021 року збиралися провести випробування безпілотників, які літатимуть і випускатимуть електричні розряди, щоб змусити хмари вибухнути дощем.В ОАЕ вже давно використовується технологія засіву хмар хімічними реагентами для дощу. Середній рівень опадів в ОАЕ лише 100 мм на рік, але країні потрібно набагато більше. У 2017 році уряд виділив 15 млн доларів на дев'ять різних проектів щодо посилення дощу.

Принцип використання безпілотників ґрунтується на зміні балансу електричного заряду на поверхні крапель у хмарі. В ОАЕ низький рівень ґрунтових вод, але при цьому достатньо хмар, де краплі води при контакті зі статичною електрикою можуть прилипати один до одного і зливатися до критичного розміру, щоб випасти у вигляді дощу. Для цього дронам достатньо літати на невеликій висоті та передавати електричний заряд молекулам повітря.

У проекті взяли участь британські дослідники, яким ОАЕ заплатили 1,4 млн. доларів. Застосована технологія — це новий крок для країни, яка до цього моменту використовувала лише літаки, які скидають хімікати у хмари, що збільшувало кількість опадів на 30%. Зазначимо, що ОАЕ одні з перших у регіоні Перської затоки почали використовувати засів хмар за допомогою ракет, які несуть сіль.

У першій половині 2020 року ОАЕ провели понад 200 таких операцій, успішно спричинивши надмірну кількість опадів.

Подробиці технології виклику дощу без хімічних реагентів, застосованої в ОАЕ, не розкриваються, але, судячи з доступних даних, аналогічні розробки є і в інших країнах, наприклад, у Китаї. Незважаючи на те, що Китай є шостою країною за величиною водних ресурсів, їх кількість у перерахунку на кожну людину становить лише чверть від середньосвітового показника. Крім того, розподіл водних ресурсів по регіонах у Китаї нерівномірний.На відміну від Арабських Еміратів, у КНР роблять ставку на наземні комплекси. Фізичною основою методу і те, що заряджені частинки здатні викликати конденсацію крапель води у атмосфері. Вперше припущення, згідно з яким іони, що утворюються в радіоактивних матеріалах, можуть служити ядрами конденсації в середовищі пересиченої водяної пари, в 1895 висунув фізик і метеоролог Чарльз Вільсон (винахідник камери Вільсона для візуального визначення траєкторій заряджених частинок). Численні експерименти в камері з пересиченою парою, що імітує умови в реальній атмосфері, дали позитивні результати.

Принцип виклику чи посилення дощу з урахуванням іонів описується так. Як правило, хмарна камера заповнюється пересиченою водяною парою або спиртом. Заряджені частинки взаємодіють із газоподібною сумішшю, вибиваючи електрони з молекул газу в результаті дії електростатичних сил. Іони, що утворилися, діють як центри конденсації, навколо яких формується туманоподібний шлейф з дрібних крапель, якщо газова суміш знаходиться в точці конденсації. Зростання льдоутворюючих ядер та ядер конденсації хмари впливає на розподіл крапель і крижаних частинок в обсязі, що зрештою впливає на альбедо, опади, тривалість життя хмари та хмарний покрив. Заряджені частинки поширюються в атмосфері, заряджаючи аерозолі, що знаходяться у повітрі.Потім електростатичне поле цих заряджених частинок надає поляризуючий ефект на інші нейтральні кластери молекул води, внаслідок чого виникає безконтактна когезійна сила електричного поля заряджених аерозольних частинок на поляризованих кластерах молекул води, що сприяє збільшенню швидкості конденсації води та утворення опадів. Для практичного застосування передбачається дві схеми - одноелектродний або двоелектродний іонний емітер.

У разі стаціонарних установок вирішальну роль грає їхнє розташування. Найбільш переважними місцями є гори та височини. Оскільки заряджені частинки рухаються з вітром, зона впливу пристрою повинна знаходитись з підвітряного боку від домінуючого вітру. Дрони з джерелами електричних розрядів позбавлені таких обмежень і можуть застосовуватись у будь-якому місці, де потрібно викликати опади.

Випробування щодо посилення дощу за допомогою іонів проводилися в різних країнах. У 2004 році корпорація ELAT встановила 17 наземних каталітичних станцій на основі заряджених частинок у шести містах на півдні Центральної Мексики та змогла збільшити локальну місячну кількість опадів на 50%. Цікаво, що історія застосованої технології Ionogenics розпочалася в середині 1970-х, коли російський вчений-фізик Лев Похмільних почав досліджувати вплив електрики на атмосферу. У 1980-х роках, працюючи в Лабораторії метеорологічного захисту СРСР у Москві, Похмільних продовжив роботи з модифікації погоди та розробив першу запатентовану технологію іонізації атмосфери, а потім заснував московську компанію ELAT, що займається модифікацією погоди. У 2010 році корпорації Meteo Systems вдалося викликати 52 дощі на краю пустелі Абу-Дабі.З 2013 року австралійська компанія Australia Rainfall Technology провела кілька випробувань в Омані, збільшивши річну кількість місцевих опадів на 18%.

Випробуваний в ОАЕ метод є передовим порівняно з застосованим раніше засівом хімічними реагентами, коли разом із викликаними опадами на землю потрапляють значні кількості хімікатів, що призводять до забруднення навколишнього середовища і шкідливих насамперед біоті. Далі ми розглянемо, як і за допомогою чого зазвичай викликають дощ і які можливі наслідки це спричиняє.

Історія та технології засіву хмар

Технології зміни погоди відзначають 75-річний ювілей. 1946 року американський хімік Вінсент Дж. Шефер використовував моноплан Fair Child для засіву сухого льоду (твердий вуглекислий газ) поверх хмар, щоб унаслідок переохолодження утворився сніг, і таким чином провів перший науковий експеримент із переохолодженими хмарами. У тому ж році інший американський учений, Бернард Воннегут, виявив, що йодид срібла (AgI) може виробляти велику кількість кристалів льоду у хмарі переохолодженої води. Відкриття Шефера і Воннегута дали поштовх новій ері наукової діяльності зі штучної зміни погоди. Під егідою федерального уряду США компанія General Electric між 1947 та 1952 роками вела розробку першої програми штучної зміни погоди — Project Cirrus — та інвестувала у купівлю та укомплектування військових літаків, дирижаблів, автоматичних розкидачів сухого льоду, димогенераторів AgI, а також генераторів AgI.

При засіві хмар в основному застосовують літаки, зенітну артилерію, ракети та інші засоби доставки або ж, за сприятливого рельєфу місцевості, користуються повітряними потоками для введення AgI, сухого льоду та інших каталізаторів у відповідні місця у хмарі, щоб викликати опади, запобігти граду, усунути туман, знизити ймовірність дощу над певною місцевістю та т. буд.

Понад 80 країн проводять дослідження зі штучної зміни погоди, серед яких найбільш просунутими є США, Росія, Китай, Австралія, Франція, Ізраїль, Таїланд та Індія.

У США та Китаї досягнуто значних успіхів. Довгостроковий засів хмар у горах Невади збільшив сніговий покрив на 10% і більше щороку. Десятирічний експеримент із засіву хмар у Вайомінгу призвів до збільшення снігового покриву на 5–10%, згідно з даними штату. Ця практика використовується щонайменше у восьми штатах на заході США та у десятках країн.

Обладнання та хімікати для засіву хмар

Літак має високу маневреність і здатний безпосередньо засівати задану частину хмари, рівномірно розподіляючи реагент і покриваючи широкий діапазон. Такий спосіб доставки вважається найкращим. З початку 1990-х років новим напрямом стали випробування безпілотних літальних апаратів для штучної модифікації погоди. Наприклад, БПЛА Drone можна використовувати у гірських районах, де небезпечно літати на малих висотах. Типовий безпілотник має корисне навантаження 180 кг та час автономної роботи до 12 годин. Мікродрон для модифікації погоди піднімає до 1 кг реагентів та піднімається на висоту 6 км з радіусом переміщення 20 км.

Використання ракет та зенітних знарядь для запуску та транспортування AgI дозволяє створювати високу концентрацію крижаних ядер.Цей спосіб особливо підходить для штучного посилення дощу та протиградових операцій, а також для обробки конвективних хмар, які важко вносити реагенти з літака.

Снаряди, що містять йодид срібла, виробляють невеликі, потужні, швидкі послідовні вибухи в зоні формування граду або висхідного потоку, що може значно збільшити кількість льоду в хмарі, посилити конкуренцію за воду між центрами конденсації і змінити локальну мікрофізику хмари.

Найбільш успішно ракети та зенітні знаряддя застосовуються в країнах колишнього Радянського Союзу для доставки соляного пилу та AgI у градові та грозові хмари.

Наземні генератори не піднімають в атмосферу, їх можна експлуатувати протягом тривалого часу, і вони підходять для операцій із запобігання дощу, снігу та граду в гірських районах та прилеглих містах. У наземних установках застосовують розчин йодиду срібла в ацетоні, скраплений вуглекислий газ тощо. буд. або твердий склад - займистий стрижень з AgI. З технікою для засіву хмар та її характеристиками можна ознайомитись у докладному огляді.

Каталізатори модифікації погоди поділяються на три типи: холодоагент, штучний лід та гігроскопічна речовина. Перші два використовуються для маніпуляцій із холодними хмарами, а останній – для теплих хмар.

Випаровування хладагента у хмарі викликає локальне переохолодження та перенасичення водою, що сприяє спонтанній гомогенізації водяної пари з утворенням кристалів льоду і в той же час викликає спонтанне зародокутворення та замерзання переохолоджених крапель у хмарі, що запускає швидку активацію зародка. Холодоагенти в основному включають сухий лід, зріджений вуглекислий газ, рідкий азот, рідкий пропан.Зараз немає сумнівів, що CO₂ є основною причиною глобального потепління, тому, враховуючи, що сухий лід є саме твердим вуглекислим газом, здійснювати засів хмар таким чином не дуже розумно, і в багатьох країнах від цього методу вже відмовляються.

Затравка зі штучного льоду діє завдяки тому, що AgI має шестикутну кристалічну форму, яка схожа на кристалічну решітку льоду. Йодід срібла відноситься до реагентів, що найчастіше використовуються. Безпосередньо в ацетоні AgI нерозчинний, тому до складу додають йодид амонію (NH₄I), йодид натрію або калію (NaI, KI) тощо. буд. Рідше застосовують суміші AgI-NH₄I-вода, AgI-NH₄I-NH₄ClO₄-ацетон-вода; йодат срібла (AgIO₃) може використовуватися як окислювач в полум'ї для утворення аерозолю AgI. Заміною солям срібла іноді виступають оксид алюмінію, органічні сполуки, включаючи ацетальдегід, ацетилацетонат міді, фталевий ангідрид і навіть розчини, що містять бактерії. Органічні речовини менш ефективні і не набули поширення.

Гігроскопічні затравки вбирають воду. Зазвичай використовуються кухонна сіль (NaCl), хлорид кальцію (CaCl₂), нітрат амонію (NH₄NO₃) та сечовина (NH₂CONH₂). Такі каталізатори застосовують, змішуючи їх із порошком тальку у співвідношенні 10:1. Хлорид кальцію ефективніший, ніж три інших сполуки.

Потенційний ризик засіву хмар для навколишнього середовища

Дивно, але на сьогоднішній день проведено досить мало досліджень щодо впливу засіву хмар на навколишнє середовище.

Відомо, що срібло та його сполуки не є мутагенними, тератогенними чи канцерогенними..

У ранніх роботах, як, наприклад, у звіті 1983 року, дійшли висновку, що розробки в області зимового засіву хмар йодидом срібла можуть проводитися без значного чи несприятливого впливу на довкілля. Зазначалося, що незначно впливає сніг, що випадає, а не сам реагент, що відбивалося на зростанні дерев через зміну вологості грунту. Останнє для лісових насаджень вважається скоріше корисним.

Висловлювалися побоювання щодо розвитку аргірії у працівників та місцевих жителів, але концентрації реагенту визнали недостатніми для такої небажаної дії.

Екотоксикологічні ефекти різних сполук срібла переважно пов'язані з токсичністю вільних іонів. Срібло може перебувати у кількох ступенях окислення, але за умов довкілля зустрічається лише Ag 0 (тверде срібло) і Ag + (вільний іон срібла у питній воді). У воді срібло є у вигляді вільного іона або в асоціації з негативними іонами. Іони срібла з розчинних у воді солей срібла є фунгіцидними, альгіцидними та бактерицидними агентами навіть за відносно низьких доз. Нерозчинний йодид срібла, слабке джерело іонів, виявився набагато менш токсичним або навіть нетоксичним для наземних та водних тварин.

Підвищені концентрації срібла в біоті зустрічаються поблизу каналізаційних стоків, гальванічних заводів, шахтних відвалів та територій, що засіваються йодистим сріблом. Максимальні концентрації, зареєстровані в польових колекціях, у міліграмах срібла на кілограм сухої ваги тканини становили від 1,5 мг/кг у ссавців до 320 мг/кг у черевоногих молюсків; у людей, які страждають на отруєння сріблом, містилося до 1300 мг/кг ваги всього тіла.При нормальних шляхах впливу срібло не створює серйозних екологічних проблем здоров'ю людини при концентрації до 50 мкг Ag/л питної води чи 10 мкг Ag/м 3 повітря. Однак вільні іони срібла виявилися смертельними для чутливих водних рослин, безхребетних та кісткових риб при номінальних концентраціях у воді від 1,2 до 4,9 мкг/л. Даних про вплив срібла на пернатих або ссавців у дикій природі немає, проте відомо, що срібло шкодить свійській птиці при 100 мг/л у питній воді або 200 мг/кг у їжі. Ссавці зазнавали негативних наслідків при загальних концентраціях срібла до 250 мкг/л у воді або 6 мг/кг у їжі.

У США йодид срібла вважається небезпечною речовиною, пріоритетною та токсичною забруднювачем. Австралійський посібник з питної води встановлює концентрацію 0,43 мкМ AgI як порогового значення в питній воді. У Росії її для неорганічних сполук срібла величина ГДК становить 0,5 мг/м 3 (клас небезпеки А). Діяльність по засіву хмар призводить до викиду йодиду срібла в атмосферу над певними територіями, і загальна кількість викинутого йодиду срібла сягає деяких випадках 3 тонн на рік.

Загалом процедура засіву хмар довгий час вважалася практично безпечною, а менш поширені каталізатори взагалі не розглядалися. Однак необхідно враховувати, що AgI потрапляє в середу хмари з великим перепадом концентрацій, і коли речовина вимивається опадами, засів хмар може призвести до кумулятивного ефекту на певній території, що багаторазово засівається рік у рік.Фактично після заходів щодо модифікації погоди велика кількість реагентів потрапляє у ґрунт, що потенційно веде до несприятливих наслідків як у водних, так і наземних системах. Таким чином, потенційні ризики багаторазового застосування хмарного засіву на конкретній території, де очікується накопичення великої кількості посівних матеріалів у навколишньому середовищі (особливо у ґрунті), викликають побоювання у екологів.

Лише відносно нещодавно, у 2016 році, вийшла робота, присвячена докладному вивченню тривалої дії йодиду срібла на навколишнє середовище. Вчені з Іспанії оцінили ризик гострої токсичності для ґрунтової та водної біоти. Автори визначали життєздатність ґрунтових бактерій Bacillus cereus і Pseudomonas stutzeri та виживання нематод Caenorhabditis elegans, оброблених різними концентраціями йодистого срібла, а також зелених водоростей Dictyosphaerium chlorelloides та ціанобактерії Micro. Ґрунтові бактерії B. cereus та P. stutzeri є двома повсюдно поширеними мікроорганізмами. Серія токсикологічних аналізів включала БПК₅ та тест на токсичність Microtox®.

Дослідники встановили, що з концентрації AgI вище 2,5 мкМ значення БПК5 знижувалися на 20–36% проти контролем. У тесті Microtox ® вищі концентрації AgI (5 та 12,5 мкМ) пригнічували біолюмінесценцію. Срібло знижувало життєздатність штамів B. cereus та P. stutzeri на 24–50%, а також щільність живих клітин. На C. elegans жодна з вивчених концентрацій AgI практично не впливала. Після 72 годин дії реагенту популяції D. chlorelloides і M. aeruginosa зменшилися на 27-56%. Інгібування загальної швидкості фотосинтезу сягало 78%.

Виходячи з даних, автори розрахували відсоток екотоксикологічного ризику, що становить 31,13, що відповідає високому рівню небезпеки.

Основний ризик, пов'язаний з повторною обробкою AgI, як зазначено вище, полягає в його накопиченні в ґрунті та осадових відкладеннях. Вплив AgI на ґрунтову біоту може впливати на рівновагу екосистеми, її загальний добробут та функціонування.

Загалом відкладення AgI у ґрунті не становлять ризику для виживання наземних організмів, проте підвищені концентрації йодистого срібла помірно токсичні для ґрунтових та водних мікроорганізмів.

• Після дії йодиду срібла знижується життєздатність клітин ґрунтових бактерій.
• Прісноводні організми більш чутливі до йодиду срібла, ніж ґрунтові.
• Кумулятивний ефект йодиду срібла може впливати на наземну та водну біоту.

Висновок

Нестача води викликає нестачу сільськогосподарської продукції, що призводить до зниження доходів фермерів, незадоволеності чи голоду серед споживачів. Така ситуація провокує еміграцію із посушливих регіонів чи спалаху насильства. Тому в напівзасушливих та посушливих країнах необхідне ефективніше водопостачання. Для зрошення сільськогосподарських рослин застосовують інноваційні методи доставки води з нетрадиційних джерел, включаючи атмосферну вологу.

За останні десятиліття, у міру того, як технології модифікації погоди, такі як засів хмар, розвивалися і розширювали сферу свого застосування, збільшився їх вплив на довкілля та зміну клімату.Сумарна оцінка результатів досліджень дозволила класифікувати екотоксикологічний ризик від срібла йодиду як високий при концентраціях, що імітують ті, які можна очікувати після кумулятивного накопичення реагенту при осадженні його з водою на природних територіях. Засів хмар екологічно небезпечний, його слід застосовувати з обережністю та бажано уникати регулярного застосування на одній і тій же місцевості. Очевидно, що ризики, пов'язані з цим методом, недооцінені та потребують додаткових досліджень.

Застосований в ОАЕ метод викликання дощу за допомогою електричних розрядів не передбачає використання хімічних реагентів і є більш дружелюбним. З іншого боку, довгострокові наслідки такого впливу ще не відомі, тому слід ставитись до нього з обережністю. І очевидно, що стимулювання опадів на одній території знижує їхню кількість на іншій — закон збереження маси працює на всіх рівнях. Це може призвести до міждержавних конфліктів у посушливих регіонах з багатьма країнами на невеликій площі, як, наприклад, у Перській затоці. Очікується, що найближчим часом технології управління погодою стануть предметом міжнародного правового регулювання.

Штучні хмари: як геоінженери борються із забрудненням повітря

Забруднення повітря — одна з головних причин смертності, що запобігають, появі якої людство зобов'язане своєю діяльністю. Наразі проблема більшою мірою є актуальною для Китаю, Індії та Таїланду, проте несе серйозну загрозу для здоров'я мешканців Європи та США.У разі невиконання умов Паризької угоди щодо відмови від вугільних електростанцій та спалювання викопного палива вона найближчим часом може стати основною для всього світу. «Хайтек» розповідає, чим небезпечне забруднення повітря і як влада разом із вченими шукає способи впоратися з цією проблемою.

Читайте «Хайтек» у

Забруднення повітря в 2018 році спричинило 8,8 млн випадків ранньої смертності в усьому світі — це майже вдвічі більше, ніж кількість людей, які померли від ВІЛ, малярії та туберкульозу, вчетверо більше, ніж загинуло в аваріях. Хімічні забруднювачі та частки, здатні проникати через біологічні бар'єри, вбивають більше людей, ніж куріння тютюну. З 2016 року кількість смертей із цієї причини зросла на 2,3 млн.

Майже половина ранніх смертей пов'язана з приготуванням їжі в печах і використанням твердого палива — такі випадки характерні для бідних країн і регіонів. Однак друга половина припадає на забруднення, причиною якого стають транспорт, робота промислових підприємств та електростанцій, будівництво будівель та опалення.

Ситуація постійно погіршується, оскільки населення світу зростає і в найближчому майбутньому може збільшитися до 9 млрд осіб. Це, у свою чергу, призводить до зростання міст, збільшення кількості автомобілів та промислових підприємств.

Проблеми з екологією не обмежуються країнами Азії, що активно розвиваються, — Індією та Китаєм. За оцінкою експертів, забруднення повітря спричинить смерть 800 тис. європейців за підсумками 2019 року, а загалом у світі цей показник складе близько 9 млн смертей на рік і постійно зростатиме.

Індія входить до країн, які «лідирують» за темпами зростання рівня забруднення повітря. Фото: Shutterstock

Прийнято вважати, що забруднення повітря призводить до різних респіраторних захворювань. через біологічні бар'єри.

Сажа, солі та важкі метали

Зважений пил - сухий або вологий - різних розмірів присутній навіть у самому чистому повітрі.

Поряд з більшими частинками (наприклад, PM 10) PM 2.5 можуть мати різний хімічний склад — від вуглецю та сажі до солей та важких металів.

Завдяки вкрай малому розміру такі частки минають ніс і рот і проникають у кровоносну систему, вражаючи легені та серцево-судинну систему. недостатність.

Хімічні забруднювачі

Крім дрібних частинок пилу, існують первинні хімічні забруднювачі, причиною появи яких у повітрі стала діяльність людини. випадає як кислотного дощу.

Зміг — нерідке явище у великих містах викликає цілий «букет» респіраторних захворювань. Фото: Shutterstock

До небезпечних забруднювачів належать і леткі органічні речовини (ЛОС), які входять до складу багатьох промислових та споживчих товарів. Серед них — фарби, клеї, засоби для чищення та засоби особистої гігієни. Дослідники вважають, що ці продукти стають домінуючим забруднювачем у міру того, як люди відмовляються від бензинових та дизельних автомобілів на користь електрокарів.

Найбільш небезпечними для здоров'я є неметанові ЛОС. Підвищення концентрації бензолу, толуолу та ксилолу у повітрі може призвести до лейкемії та інших небезпечних захворювань. Метанові ЛОС є надзвичайно ефективними парниковими газами, які руйнують озоновий шар та прискорюють підвищення глобальної температури.

Промислові підприємства — одне з найголовніших джерел парникових газів та небезпечних хімічних забруднювачів. Фото: Shutterstock

Третій найнебезпечніший хімічний забруднювач — аміак, який широко використовується у сільськогосподарських добривах, а також для синтезу фармацевтичних препаратів. Наслідком вдихання аміаку у великих дозах є токсичний набряк легень, тяжкі ураження нервової системи та втрата зору.

Як дощ може очистити повітря

Очищення повітря від забруднення – тривалий процес. Особливо для досягнення остаточного результату, в якому потрібне виконання умови Паризької угоди щодо клімату. Але частки PM 2.5, PM 10 і хімічні забруднювачі вже дуже сильно впливають на здоров'я людей, і уряди намагаються вжити заходів щодо зниження цього впливу.

Один із способів - засів хмар.Ця концепція була запропонована хіміком Вінсентом Шефером у 1946 році. Вчений виявив, що ядра конденсації хмар, крихітні частинки, навколо яких утворюється вода, можуть бути штучно отримані. Шефер експериментував із сухим льодом, але в пізніших експериментах використовувалися літаки, які розпорошували різні хімічні сполуки на висоті формування хмар, щоб контролювати опади. Наприклад, до засіву хмар у 1960-х роках вдавалися американські військові, намагаючись продовжити сезон мусонів у В'єтнамі та виграти війну.

Вчені вважають, що штучний дощ дозволить знизити концентрацію шкідливих речовин у повітрі — краплі дощу мають збирати пил та хімічні елементи та прибити їх до землі.

Перший експеримент із очищення повітря в Китаї за допомогою засіву хмар провів уряд Південної Кореї. З Жовтого моря періодично дме китайські вітри на Сеул, переносячи сильно забруднене повітря з Китаю. Уряд Південної Кореї звинувачує Китай у перевищенні дрібних частинок (PM2.5) в атмосфері, які поступово переходять на територію Південної Кореї.

Дослідники розпорошили в атмосфері розчин на основі йодиду срібла - планувалося, що краплі води конденсуються навколо важких частинок і випадуть на землю у вигляді опадів. Це в результаті мало допомогти впоратися із забрудненням повітря і смогом. Проте експеримент не вдався — дощ, що утворився, виявився надто слабким і йшов лише кілька хвилин.

Корея вже запропонувала Китаю приєднатися до ініціативи — досі уряд останнього виборював забруднення повітря лише малоефективними методами: наприклад, за допомогою наземних водяних гармат.З іншого боку, Китай має досвід у засіві хмар — влада вдавалася до цього методу в 2008 році для запобігання опадам під час Олімпіади в Пекіні.

Наразі Китай проводить власний експеримент з очищення повітря.

У Гонконгу вже запущено 3,7-кілометровий тунель, оснащений найбільшою у світі системою очищення повітря. Вона дозволяє обробляти до 5,4 млн куб м вихлопних газів на годину.

Забруднене дрібними частинками повітря з Китаю проникає і до сусідніх держав Фото: Shutterstock

Влада Бангкока в січні 2018 року теж намагалася боротися зі смогом, що огортає місто, за допомогою засіву хмар йодидом срібла та поливу повітряного простору над містом водою з безпілотників.

Що далі?

Незважаючи на зусилля з очищення повітря, всі вони виглядають або надто локальними, або малоефективними.

Деякі країни Європи вже встановили термін, до якого всі їхні жителі мають перейти на електромобілі. Проте зусиль окремо взятих країн для очищення повітря недостатньо — і іншим державам, і окремим громадянам варто наслідувати їхній приклад.