Оценка основных источников транспортного шума [15]

Вид источника	Эквивалентный уровень шума, дБ
Автомобильный транспорт (на расстоянии 7,5 м)	77.. .83
Легковые автомобили	77
Автобусы и грузовые автомобили	78. ..83
Железнодорожный транспорт (на расстоянии 20 м)	90. ..101
Воздушный транспорт	98... 105

В составе выбросов в атмосферу преобладают оксид уг­лерода, углеводороды, оксиды азота, диоксид серы. Зна­чительная часть поступающих в атмосферу оксида углерода и оксидов азота обусловлена работой автотранспор­та. Промышленные предприятия — основные поставщики диоксида серы и твердых веществ в воздух.

На территорию Беларуси в результате трансграничного переноса поступают соединения серы и азота, свинец, кадмий, бензопирен и др. Основной вклад в поступлении этих веществ и элементов принадлежит Польше, Герма­нии, Украине, России.

3.4. Последствия загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы влияет на все природные ком­поненты. Оно обусловливает парниковый эффект, измене­ние озонового слоя, образование кислотных дождей и смо­гов, влияет на здоровье человека и его хозяйственную деятельность. Рассмотрим более подробно эти послед­ствия.

Парниковый эффект — это разогревание нижних сло­ев атмосферы благодаря парниковым газам. Атмосфера хо­рошо пропускает к земной поверхности коротковолновую солнечную радиацию. От нее нагревается поверхность суши и воды, которая становится источником теплового (длинноволнового) излучения. Указанный вид излучения задерживается водяным паром и парниковыми газами в атмосфере. Поэтому повышается температура нижних сло­ев атмосферы.

К парниковым газам относят двуокись углерода (СО₂), метан (СН₄), окислы азота (N_xO), фреоны (ХФУ). Относитель­ный вклад в парниковый эффект газов следующий: СО₂ -60%, СН₄ - 15%, N₂O - 5%, О₃ - 8%, фреонов - 12%.

Значительное количество углекислого газа поступает в атмосферу из-за сжигания топлива, производства цемен­та, вырубки лесов, лесных пожаров, антропогенного изме­нения характера подстилающей поверхности. Антропоген­ные источники метана - животноводство (скотоводство), растениеводство (выращивание риса), топливная промышленность (добыча газа, нефти, угля). Происходит утечка этого газа из газопроводов, Источники оксидов азота — сельское хозяйство, сжигание биомассы, промышленность. производящая азотсодержащие вещества.

Вклад газов в парниковый эффект зависит от следую­щих факторов:

1. эффекта, вызываемого единичным объемом посту­пившего в атмосферу газа, по сравнению с эффек­том углекислого газа, принимаемым за единицу;

2. продолжительности пребывания газа в атмосфере;

3. объема эмиссии газа [10].

Комбинация первых двух факторов называется относи­тельным парниковым потенциалом. Она выражается в единицах от потенциала углекислого газа и характеризу­ет текущее состояние парникового эффекта. Роль углекис­лого газа в изменении температуры воздуха связана со значительной продолжительностью существования в ат­мосфере (50-200 лет) и сравнительно высокой концентра­цией. Однако СО₂ отличается низким потенциалом парни­кового эффекта.

В результате увеличения концентрации углерода, по прогнозам ученых, увеличится средняя глобальная темпе­ратура земной поверхности на 1,5-4,5 °С.

К антропогенному изменению климата приводят, сле­дующие факторы:

1. увеличение концентрации парниковых газов в ат­мосфере;

2. увеличение содержания аэрозолей в атмосфере;

3. антропогенное поступление тепловой энергии в воз­душную оболочку Земли;

4. преобразование характера подстилающей поверхности.

В результате антропогенного воздействия изменяется аэрозольный состав атмосферы. Аэрозоли - это взвешен­ные частицы атмосферы. Антропогенные аэрозоли влияют на поглощение и рассеяние солнечной радиации. Они уве­личивают количество рассеянной радиации, уменьшают поступление прямой.

Атмосферные аэрозоли определяют количество обла­ков, так как продукты конденсации водяного пара скап­ливаются на аэрозолях. Поэтому в городах по сравнению с сельской местностью больше облачность и количество осадков. За послевоенные сорок лет в Минске среднегодо­вое количество осадков по сравнению с окружающими го­родами увеличилось на 80 мм [16].

Действие атмосферного аэрозоля зависит от его кон­центрации, цветовых свойств, распределения по высотам, размеров составляющих его частиц. Например, аэрозоль, состоящая из частиц радиусом 0,05-1,3 мкм, вызывает похолодание у земной поверхности до —0,6 °С.

По мнению М. И. Будыко, изменение концентрации аэрозоля в атмосфере снижает среднюю годовую темпера­туру примерно на 0,5 "С (особенно в высоких широтах). Среднеглобальное термическое воздействие выхолаживания за счет аэрозоля может составить от 1,5 до 2,0 Втм/м^г, т. е. сравнимо с эффектом парникового воздействия [13]. Однако время жизни тропосферного аэрозоля, в отличие от парниковых газов, несколько дней. Это обусловливает меньшее влияние аэрозолей на радиационные свойства атмосферы.

Непосредственное воздействие на изменение климата оказывает тепловое загрязнение атмосферы. Этот вид заг­рязнения обусловлен, в первую очередь, развитием энерге­тики. Не менее 2/3 энергии, содержащейся в потребляе­мом топливе, не используется в производстве из-за низкого КПД и рассеивается непосредственно в атмосфере в виде тепловой энергии (часть тепла выбрасывается с нагретой водой, используемой для охлаждения на тепло­вых и атомных электростанциях). Количество техногенно­го тепла, поступающее в среднем за год в атмосферу, со­ставляет 0,006 % от величины солнечной радиации, поглощаемой земной поверхностью и атмосферой. В неко­торых развитых странах выделяется больше тепловой энергии. Например, в США количество техногенного теп­ла составляет около 0,2 % от средней величины годового радиационного баланса. По данным М. И. Будыко, тем­пература земной поверхности повышается на 0,01 %.

В пределах крупных городов и промышленных цент­ров тепловые нагрузки составляют 5-6 Вт/м², в пределах весьма ограниченных районов — 100 Вт/м². Поэтому над городом температура воздуха выше, чем над сельской мест­ностью, образуется так называемый остров тепла. По дан­ным Муравьевой К.А., средняя многолетняя интенсивность острова тепла изменяется для городов европейской терри­тории России в пределах 2-4°С, для городов Сибири -1,5-5,5°С.

Выделяют несколько причин образования городских ос­тровов тепла:

1. загрязнение атмосферного воздуха, выражающееся в виде мглы или смогов. Мгла ослабляет сол­нечную радиацию днем, но препятствует земному излучению ночью. С увеличением степени загрязне­ния атмосферного воздуха значительнее изменяет­ся температура. Однако при скорости ветра 8 м/с (для больших городов — 11—12 м/с) исчезают тем­пературные различия между городом и окрестнос­тями;

2. сам город, его здания и улицы. Прежде всего име­ет значение материал, из которого построен город: кирпич, бетон, асфальт. Кирпич и асфальт облада­ют большей теплоемкостью, чем рыхлая почва на открытой местности, и большей теплопроводностью. Например, в середине дня асфальтированная улица теплее приповерхностного слоя воздуха на 18 °С;

3. производимая энергия. По данным К.А.Муравье­вой, от .стационарных источников тепла з сутки выделяется 7.7. относительных единиц, от подвиж­ных — 33 единицы, от метаболизма организма — 0,1 единицы (относительная единица - это про­цент от полной суточной генерации антропогенного тепла). Например, средний суточный выброс искус­ственно произведенного тепла в пригородных райо­нах Лондона составляет от 0 до 6 Вт/м², в центре города на отдельных площадках - 100 Вт/м². В Лондоне 30-метровый слой воздуха нагревается промышленным теплом на 1,2 °С.

На климат оказывает влияние антропогенное измене­ние характера подстилающей поверхности: насаждение и вырубка лесов, осушительная и оросительная мелиора­ция, создание искусственных сооружений. Лесонасаждение изменяет радиационный баланс земной поверхности и температуру, влияет на испарение, влажность воздуха, количество осадков, изменяет ветровой режим, распределе­ние снежного покрова. Лесная растительность по сравне­нию с травянистой и оголенной почвой имеет больший радиационный баланс за счет меньшего альбедо. Вырубка лесов влияет на отражательную поверхность, что могло бы понизить температуру на 0,4 °С. При изменении аль­бедо системы «Земля-атмосфера» на 1% глобальная тем­пература меняется на 2 °С. Однако при вырубке лесов древесина часто сжигается или гниет, что освобождает со­держащийся в ней углерод и увеличивает концентрацию углекислоты в атмосфере. Повышение температуры по этой причине более значительно и компенсирует ее пони­жение, вызванное ростом альбедо.

В результате проведения осушительной мелиорации увеличивается альбедо поверхности, в связи с развитием ветровой эрозии уменьшается прозрачность атмосферы и приток суммарной радиации (на юге Беларуси на 4—7 ккал/см² год). При осушении уменьшается расход тепла на испарение (на 10-15 %) и заметно увеличивают­ся затраты энергии на турбулентный теплообмен с атмос­ферой (на 10—25 %). В результате происходит больший, чем ранее, нагрев приземного слоя воздуха и почв днем и охлаждение их в ночное время. Это увеличивает вероят­ность заморозков. На осушенных и освоенных болотах заморозки на 3-4 °С ниже, чем на неосушенных.

Изменение заболоченности территории влияет на ба­ланс углекислого газа. Осушение 40% площади болот привело к такому же эффекту, как вырубка лесов на пло­щади, равной половине территории Беларуси.

В условиях засушливого климата при орошении увели­чивается радиационный баланс, что связано с уменьшением альбедо (за счет увлажнения почвы и появления раститель­ности) и снижением эффективного излучения (за счет повы­шения влажности приземного слоя воздуха).

В сухостепных районах европейской части России ве­личина радиационного баланса возрастает ори орошении на 10-30%. Это должно приводить к усилению нагрева­ния поверхности почвы. Однако при орошении значитель­но возрастают затраты тепла на испарение, на 50—100%, что в абсолютных единицах (ккал/см²) значительно пре­восходит увеличение радиационного баланса. Поэтому су­щественно (на 30—50 %) уменьшается теплообмен с ат­мосферой и соответственно затраты тепла на нагревание воздуха и почвы.

Из всех перечисленных антропогенных факторов изме­нения климата основные — изменение газового и аэрозоль­ного состава атмосферы. По мнению многих ученых, в настоящее время происходит потепление климата, что вле­чет различные последствия. В результате дальнейшего по­вышения температуры воздуха произойдет интенсивное та­яние ледников Антарктиды и Гренландии. Это приведет к повышению уровня воды в океанах на 60-65 м и затопле­нию около 5 млн км² прибрежных, наиболее густо засе­ленных равнин [б]. Таяние полярных льдов вызовет при­ток пресной воды в Мировой океан, что повлияет на морские течения.

В результате парникового эффекта произойдет интенсив­ное испарение экваториальных вод, которые, как более соле­ные, погрузятся на глубину, а на их место поступят менее соленые воды из полярных широт. В северном полушарии формируется процесс обратного течения Гольфстрим.

Вследствие парникового эффекта произойдет смещение природных зон, изменение численности и видового соста­ва растений и животных на земном шаре.