Zanieczyszczeniami powietrza nazywamy gazy, substancje stałe oraz ciekłe, których zawartość w atmosferze przekracza ich średni poziom. Należą do nich cząsteczki pochodzenia naturalnego takie jak pyłek roślinny czy pyły z erupcji wulkanicznych, a także substancje tworzące się w rezultacie ludzkich działań, np. spaliny czy pyły pochodzące z przemysłu. Zanieczyszczenia występujące w powietrzu mają charakter gazowy oraz pyłowy. Powietrze skażone, według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), to takie, które ze względu na swój skład negatywnie działa na organizm ludzki, rośliny i zwierzęta oraz na środowisko nieożywione. Ze względu na możliwość szybkiego przemieszczania, zanieczyszczenia występujące w powietrzu są groźniejsze w porównaniu ze skażeniami znajdującymi się w innych elementach środowiska. Mogą one bowiem zatruć ogromne tereny. Na obszarach o wysokim stopniu urbanizacji w powietrzu występują takie zanieczyszczenia, jak CO (tlenek węgla), NOx (tlenki azotu), SO2 (dwutlenek siarki), O3 (ozon), HC (węglowodory), pyły zawieszone oraz opadające. Pochodzą one głównie z przemysłu energetycznego, a także motoryzacji. Do innych źródeł skażeń atmosfery pochodzących z działalności człowieka zaliczamy pozyskanie oraz transport naturalnych surowców, chemiczną konwersję paliw, różne gałęzie przemysłu tj. metalurgiczny, chemiczny, rafinerie, cementownie, transport i składowanie odpadów. Naturalne zanieczyszczenia atmosfery pochodzą źródłami erupcji wulkanicznych, wietrznej erozji, procesów biologicznych, pożarów lasów czy traw oraz pyłu kosmicznego. Człowiek oddychając, pochłania skażenia znajdujące się w powietrzu. Powodują one liczne choroby m.in. dychawicę oskrzelową, zapalenie oskrzeli oraz rozedmę płuc. Ponadto są przyczyną zaburzeń w płodności, źródłami także licznych alergii. Substancje zatruwające powietrze są również przyczyną korozji metali oraz budynków. Zakłócają procesy fizjologiczne roślin, zanieczyszczają zbiorniki wodne i glebę, źródłami także przyczyniają się do zmian klimatu na naszym globie.

Choroby układu oddechowego.

Dychawica oskrzelowa.

Astma oskrzelowa, dychawica oskrzelowa (łac. Asthma bronchiale) jest to przewlekła, zapalna choroba dróg oddechowych, charakteryzująca się skurczem oskrzeli, samoistnie lub farmakologicznie odwracalnym oraz nadreaktywnością oskrzeli. Objawy choroby są wynikiem reakcji alergicznej typu natychmiastowego. W procesie tym biorą udział trzy zasadnicze składniki: alergen, swoiste przeciwciała IgE, komórki układu odpornościowego. Najczęstszymi alergenami w astmie oskrzelowej są: roztocza kurzu domowego (Dermatophagoides pteronyssinus), sierść i naskórek zwierząt, pióra ptaków domowych, pyłki traw, drzew i chwastów, zarodniki grzybów i inne. Typowe objawy to: napady duszności spowodowane skurczem oskrzeli, świszczący oddech, kaszel, uczucie ciężaru w klatce piersiowej. Objawy mogą cofać się częściowo lub całkowicie, spontanicznie lub pod wpływem leków. Występuje nadreaktywność oskrzeli na różnego rodzaju czynniki środowiska zewnętrznego. Napady astmy pojawiają się w wyniku kontaktu z alergenem (kurz, pyłki roślin, sierść zwierząt, pierze, niektóre pokarmy i. in.), w trakcie wysiłku fizycznego, podczas oddychania mroźnym powietrzem, w trakcie infekcji (bakteryjnych, wirusowych) układu oddechowego. Chorzy na astmę oskrzelową skarżą się często na ucisk w klatce piersiowej, nadmierną produkcję plwociny, zaburzenia snu i częste napady duszności w godzinach nocnych. Zasadnicze znaczenie w procesie leczenia astmy ma unikanie kontaktu z czynnikami wywołującymi napad astmy u chorego (unikanie alergenów, unikanie ekspozycji na mroźne powietrze). W niektórych przypadkach możliwe jest leczenie odczulające (desenstyzacja), jedna z metod immunoterapii. Obecnie dominującą metodą podawania leków są metody wziewne bezpośrednio do układu oddechowego. Ma to istotną zaletę, że w ten sposób minimalizuje się negatywne ogólne działania niepożądane. Stosowane są inhalatory dozowane, turbuhalery, a niektórzy chorzy wykorzystują metodę podawania leków w nebulizacji. W ciężkich postaciach choroby niezbędne jest także zastosowanie leków o działaniu ogólnoustrojowym podawanych w postaci tabletek, iniekcji (zastrzyków) lub kroplówek (http://pl.wikipedia.org/wiki/Astma_oskrzelowa).

Alergia.

Alergia inaczej zwana uczuleniem to nadwrażliwa, nadmierna reakcja organizmu na alergeny, uważana za chorobę. Polega na powstawaniu zaburzeń biochemicznych z uwalnianiem histaminy i innych substancji toksycznych. Alergenem jest każda substancja wywołująca reakcję alergiczną, Termin ten odnoszony jest do substancji pochodzenia roślinnego (np. pyłków traw) lub zwierzęcego (pierza), które wywołują alergiczne reakcje u osób nadwrażliwych (http://encyklopedia.interia.pl).

Odczyn alergiczny.

Wyróżniamy dwa typy odczynów alergicznych takie jak bezpośredni oraz opóźniony. Ten pierwszy następuje szybko, od kilku do kilkunastu minut po kontakcie organizmu z substancją alergizującą. Odczyn opóźniony ujawnia się etapami w przeciągu do 2 dni od zetknięcia się z alergenami, które mogą pochodzić od mikroorganizmów chorobotwórczych. Do tego typy reakcji zaliczamy katar sienny, astmę oskrzelową, zaburzenia pracy jelit spowodowane alergenem, chorobę posurowiczą czy pokrzywkę. Przykładem natychmiastowego odczynu alergicznego może być wstrząs anafilaktyczny.

Typy nadwrażliwości.

Typ I - anafilaktyczny. W powstawaniu nadwrażliwości na niektóre alergeny współdziałają limfocyty T pomocnicze i limfocyty B, czego wynikiem jest wytwarzanie swoistych przeciwciał IgE. W chwili wtargnięcia alergenu drogą wziewną, pokarmową lub z krwią następuje jego związanie w skórze przez IgE na powierzchni komórek tucznych, co wywołuje ich pobudzenie. Reakcja anafilaktyczna (natychmiastowa) ma szybki przebieg i zachodzi po kilku minutach, a ustępuje w ciągu około godziny (http://www.amwaw.edu.pl/~joan/scalimm/pimderm/program/zim/18.htm).

Typ II - cytotoksyczny. W nadwrażliwości typu II niszczone są komórki obce (np. reakcje potransfuzyjne lub konflikt serologiczny) oraz komórki mające na powierzchni nowe antygeny (np. leki). Reakcje cytotoksyczne mogą dotyczyć komórek różnych tkanek, jednak najlepiej poznane z nich obejmują komórki krwi. Białka powierzchniowe erytrocytów, neutrofilów i płytek mogą wiązać się z niektórymi lekami, co powoduje produkcję przeciwciał (http://www.amwaw.edu.pl/~joan/scalimm/pimderm/program/zim/26.htm).

Typ III - rola kompleksów immunologicznych. Za zjawiska chorobowe odpowiedzialne są kompleksy utworzone z cząsteczek antygenu i wytwarzanych przez limfocyty B przeciwciał, głównie klas IgG i IgM. Ten typ odpowiedzi powstaje w stosunku do antygenów bakteryjnych, wirusowych, lekowych, białek pochodzenia zwierzęcego, itp. (http://www.amwaw.edu.pl/~joan/scalimm/pimderm/program/zim/27.htm).

Typ IV - komórkowy. W dermatologii ten typ nadwrażliwości występuje w reakcjach immunologicznych przeciwko antygenom o małej masie cząsteczkowej poniżej 1000, które wnikają z zewnątrz przez skórę (http://www.amwaw.edu.pl/~joan/scalimm/pimderm/program/zim/29.htm).

Smog.

Smogiem nazywamy skażone powietrze, w którym występują duże ilości szkodliwych gazów oraz pyłów, pochodzących w przeważającej części z transportu i przemysłu. Możemy wyróżnić dwa jego typy:

- smog typu fotochemicznego (utleniający, Los Angeles), który występuje w okresie letnim lipiec-październik, gdy panują wysokie temperatury powietrza, ogranicza widoczność a powietrze posiada brązową barwę. Do powstania smogu fotochemicznego niezbędne jest mocne promieniowanie słoneczne. Podstawowymi substancjami występującymi w tego rodzaju smogu są: CO, NOx, O3, węglowodory nienasycone oraz aromatyczne, pyły pochodzące z przemysłu.

- smog kwaśny ("siarkawy", londyński), mający miejsce w porze zimowej, gdy temperatury są niski. Ogranicza widoczność na kilkadziesiąt metrów. Występuje, gdy powietrze zanieczyszczone jest dwutlenkiem siarki (SO­2), dwutlenkiem węgla (CO2) oraz pyłami. Jest on przyczyną duszności, podrażnienie skóry i łzawienia. Zaburza funkcjonowanie układy krążenia, a także powoduje korozję.

Zanik warstwy ozonowej.

Pod koniec lat 80-tych zauważono zanikanie ozonu nad biegunem południowym, 15-20 km nad Ziemią. Zawartość ozonu wciąż spada, ok. 3% rocznie. Przyczyniają się do tego tak zwane freony, czyli związki chlorofluorowęglowe. Promienie ultrafioletowe powodują uwalnianie z nich chloru, który sprawia, że cząstki ozonu ulegają rozpadowi. W reakcji tej wytwarza się tlen (O2) a także tlenek chloru (ClO). W wyniku badań satelitarnych oszacowano, iż działalność antropogeniczna przyczynia się do zmniejszenia ilości ozonu występującego w stratosferze o 0,4-0,8% rocznie w szerokościach północnych oraz umiarkowanych i o 0,2% w tropikalnych. Warstwa ozonu chroni organizmy żyjące na Ziemi przed groźnym promieniowaniem słonecznym UV. W związku z ochroną warstwy ozonowej w 1987 roku został podpisany Protokół Montrealski przez 31 krajów. Zakładał on zmniejszenie produkcji freonów o połowę do końca XX wieku. Od początku lat 90-tych ubiegłego wieku spadło tempo zwiększania się ilości freonów w powietrzu do 3% z 5%. Nagroda Nobla w zakresie chemii w 1995 roku przypadła badaczom zajmującym się wpływem związków chlorofluorowęglowych na ozon występujący w atmosferze, a także chemikowi holenderskiemu, który badał reakcje z ozonem atmosferycznym.

Freony.

Freony, to fluorochlorowe pochodne metanu lub etanu. Najważniejszym jest freon 12 (dichlorodifluorometan CCl2F2), który jest gazem bezwonnym, niepalnym, mało toksycznym, o temperaturze wrzenia -30°C. Inne freony to np.: freon 11 (CCl3F), freon 21 (CHCl2F). Freony mają niskie temperatury wrzenia, odznaczają się dużą trwałością chemiczną i są stosowane głównie jako czynniki chłodnicze w chłodziarkach, a także (coraz rzadziej) jako gazy nośne w opakowaniach aerozolowych. Ze względu na dużą trwałość w formie niezmienionej przedostają się one do ozonosfery i tam ulegają reakcjom fotochemicznego rozkładu z uwolnieniem reaktywnych atomów chloru, które oddziałując z cząsteczkami ozonu (O3) rozkładają je (tworzy się tlen, O2) - reakcję tę uważa się za jedną z przyczyn powstawania tzw. dziury ozonowej (źródło: Encyklopedia Multimedialna PWN 2000).

Kwaśne opady.

W kroplach kwaśnych deszczy znajdują się cząsteczki SO­2, NOx, a także powstające w reakcji z wodą roztwory kwasu siarkowego(IV) i bardziej toksycznego kwasu siarkowego(VI) oraz kwasu azotowego(V). Tworzą się one nad terenami, gdzie powietrze zanieczyszczone jest tymi właśnie związkami, pochodzącymi z naturalnych źródeł (wybuchy wulkanów) lub antropogenicznych. Do tych ostatnich należą gazy odlotowe z elektrowni czy elektrociepłowni, wykorzystujących do zasilania zasiarczone paliwo, najczęściej węgiel kamienny czy brunatny. Zdarza się, iż kwaśne opady spadają na tereny, które leżą w znacznej odległości od miejsca ich powstania. Stanowią one więc międzypaństwowy problem. Wpływają one destrukcyjnie zarówno na rośliny jak i zwierzęta. Przyczyniają się do występowania schorzeń układu oddechowego oraz powodują korozję metali i zabytkowych obiektów. Należy więc im zapobiegać instalując urządzenia, pochłaniające toksyczne związki z wypuszczanych do środowiska spalin, a także stosować paliwo o lepszej jakości.