1.3. Экологические проблемы воздушной среды

Последствиями загрязнения атмосферы являются кислотные дожди, парниковый эффект, озоновые дыры, смоги.

Кислотные дожди. При сжигании таких видов топлива, как каменный уголь, мазут, горючие сланцы, всегда образуются ди­оксиды серы и азота.

Выбросы, особо богатые диоксидом серы, дают высокосер­нистые угли и мазут. Оксиды азота образуются в случае соеди­нения азота и кислорода воздуха при высоких температурах в двигателях внутреннего сгорания и котельных установках.

Диоксиды серы и азота, соединяясь в атмосфере с парами во­ды, превращаются в слабые растворы серной и азотной кислот.

Рост дымовых труб в высоту (до 250—300 и даже 400 м) при­вел не к уменьшению выбросов в атмосферу, а к их рассеива­нию на огромные территории и расстояния, включая соседние государства. Например, Скандинавские страны имеют только 25—30 % всех кислотных дождей собственного производства, а остальные они получают от ближних и дальних соседей.

Дождевая вода, образующаяся при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию (рН 7,0). Но даже в самом чистом воздухе, как мы уже знаем, всегда присутствует диоксид углерода, а дождевая вода, растворяя его, слегка под­кисляется. Вобрав же кислоты, образующиеся из диоксидов се­ры и азота, дождь становится заметно кислым (рН 6,0—4,0).

Кислотные дожди — экологическое бедствие, так как их реаль­ными и потенциальными жертвами становятся водоемы, леса, их обитатели, а также строения.

В реках и озерах под влиянием кислотных дождей гибнут представители гидрофлоры и гидрофауны. Дело в том, что и процессе эволюции живые организмы приспособились к фи-шко-химическим условиям и могут существовать только в оп­ределенном интервале рН водной среды. Когда этот показатель снижается до 6,5—6,0 — погибают моллюски, ракообразные, икра земноводных. При рН 6,0—5,0 гибнут планктонные ор­ганизмы и насекомые, сиговые рыбы, форель, хариус, лосось, плотва, окунь, щука.

Земля и растения тоже страдают от кислотных дождей: сни­жается продуктивность почв, меняется нормальный состав поч-пенной микрофлоры, гибнут леса, уменьшается урожайность культурных растений.

Кислотные дожди губят не только живую природу, они раз­рушают тысячелетние памятники архитектуры, вызывают кор-розию металлов. Экономический ущерб от кислотных осадков во всех странах ЕЭС составляет 13 млрд долларов в год.

В нашей стране наиболее тревожная ситуация с кислотными ВОЖДЯМИ сложилась в Центральном и Центральночерноземном

районах, Кемеровской области, Алтайском крае и в районе Но­рильска. Самым благополучным районом признана Якутия (Республика Саха).

Кислотные дожди выпадают в США, Канаде, Японии, евро­пейских странах.

Необходимо спасать природу планеты от закисления, для че­го требуется резко снизить выбросы оксида серы (в первую оче­редь) и оксидов азота, используя все имеющиеся в настоящее время у человечества меры.

Парниковый эффект. Накопление углекислого газа в верхних слоях атмосферы, неуклонно происходящее в последние деся­тилетия, будет препятствовать нормальному теплообмену меж­ду Землей и Космосом, задерживая тепло Земли, образующееся в результате хозяйственной деятельности человека, от изверже­ния вулканов и геотермальных вод. Парниковым газом считают и метан, потому что он, как и углекислый газ, подобно стеклу парника, не выпускает солнечное тепло.

Известно, что доля углекислого газа антропогенного происхож­дения в настоящее время увеличилась в атмосфере на 20—40 %.

Парниковый эффект выражается в повышении температуры воздуха и изменении погоды и климата. При современных ан­тропогенных нагрузках каждые 10 лет температура будет повы­шаться на 0,5 °С, что повысит уровень Мирового океана из-за таяния снегов и льдов на 1—1,2 м за каждые 10 лет. Имеются расчеты о том, что подъем уровня Мирового океана на 6 м при­ведет к затоплению !/б суши Земли. В наибольшей степени это угрожает прибрежным районам и островным государствам (Ве­ликобритания, Япония и др.).

Повышение средней глобальной температуры на 1,5—4,5 °С приведет к перераспределению осадков на Земле, увеличится количество опустыненных земель, так как почвенная влага бу­дет испаряться сильнее, растает вечная мерзлота.

Доля стран в выбросе парниковых газов неодинакова: США — 22 %, Россия и Китай — по 11 %, Германия и Япония — по 5 %. Это значит, что высокоразвитые страны больше всего способс­твуют развитию парникового эффекта, а страдает население всей Земли.

Человечество предлагает следующие пути предотвращения дальнейшего развития парникового эффекта:

▲ введение экологического налога (богатые страны должны

платить больше, но этот путь, как показала практика,

очень трудно реализовать); а посадка тропических лесов в Бразилии, где они нещадно

вырубаются (известно, что зеленые растения являются

мощными потребителями углекислоты);

▲ разработка различных технологий по утилизации угле­кислоты из атмосферы (такие новые технологии уже име­ются в нашей стране).

Озоновые дыры. С загрязнением атмосферы также связано ухудшение состояния ее озонового слоя, основная функция ко­торого состоит в охране человека и природной среды Земли от воздействия жесткого космического излучения. Известно, что каждый потерянный процент озона в масштабе планеты вы­зывает 150 тыс. случаев слепоты из-за катаракты, на 2,6 % уве­личивается количество раковых заболеваний кожи, подавляется иммунная система организма.

В середине прошлого века появились сообщения ученых о так называемых озоновых дырах, которые сначала были об­наружены над Антарктидой. Была выдвинута гипотеза о том, что виновниками этого явления служат озоноразрушающие ве­щества (ОРВ), синтезированные человеком и несвойственные природе химические вещества — хлорфторуглероды (ХФУ). Они негорючи, неядовиты, несложны в производстве и широко применяются как:

• растворители (пропелленты) в аэрозольных баллончиках и в производстве пестицидов (тетрахлорметан, метилхло-роформ);

• охлаждающие жидкости в холодильниках и кондиционе­рах (фреоны);

• пенопласты при изготовлении полистиреновых стаканчи­ков и форм (под фасованные готовые продукты и полу­фабрикаты);

• средства пожаротушения (галоны).

Оказалось, что, инертные у поверхности Земли, эти вещества преображаются под действием ультрафиолетового излучения, выбивающего из их молекул хлор или бром, которые, сталки­ваясь с молекулой озона, выбивают из него один атом кисло­рода, и трехатомный озон превращается в обычный кислород. Этот процесс повторяется многократно, вследствие чего разру­шаются десятки тысяч молекул озона.

Активно разрушают озон оксиды азота и тяжелых металлов (меди, железа, марганца). Интенсивно разрушают озон реак­тивная высотная авиация, космические летательные аппараты, ядерные взрывы.

Истончение озонового слоя зарегистрировано над Европой и Россией, особенно над Сибирью.

Японцы опубликовали список из 25 стран — основных ви­новников разрушения озонового слоя Земли, в числе которых первые три места занимают США, Япония и Великобритания (на их долю приходится 60 % выбросов ОРВ). Россия тоже зна­чится в этом списке (20 %).

_I