5.4. Комбіновані небезпеки

5.4.1. Природно-техногенні небезпеки

У наш час практично будь-який катастрофічний процес (забруднення, селі, зсуви, пилові бурі та інші явища) має комбінований характер: техногенний вплив сполучається з природними явищами.

Порівнюючи природні та техногенні небезпеки, необхідно відзначити важливу обставину. Природні стихійні явища — це відхилення від звичайних природних процесів. Вони можуть порушити діяльність локальних або регіональних екосистем. Природне середовище в цілому, наприклад, у масштабі всієї біосфери, може впоратися з наслідками природних стихій за рахунок саморегулювання за досить невеликий термін. Але для людини вони становлять небезпеку, через те що загрожують здоров'ю та призводять до економічних збитків.

Техногенні небезпеки (аварії на підприємствах, транспорті тощо) в багатьох випадках викликають процеси, не притаманні природним системам, формують стійкі за часом відхилення від нормального стану екосистем. Особливо небезпечні процеси, які призводять до накопичення забруднень у кінцевих ланках ланцюгів живлення.

До природно-техногенних небезпек належать і екологічні небезпеки. У багатьох районах планети спостерігається кризовий стан природного середовища, а деякі екологічні проблеми набули глобального характеру: порушення озонового шару, посилення парникового ефекту, забруднення Світового океану, зниження родючості ґрунтів, деградація лісів та ландшафтів, зменшення біологічного різноманіття.

Парниковий ефект. У процесі історичного розвитку нашої планети клімат її неодноразово змінювався. В останні часи внаслідок зростання населення Землі, інтенсивного розвитку промисловості й енергетики в атмосферу викидається велика кількість забруднювачів і відпрацьованого тепла.

Потепління клімату планети відбувається, головним чином, внаслідок забруднення атмосфери парниковими газами, переважно двооксидом вуглецю ( ), меншою мірою метаном ( ) та оксидами азоту.

В атмосфері діоксид вуглецю та інші гази діють подібно до скла у парнику: вони пропускають сонячне світло й зумовлюють розігрів поверхні планети. Це явище отримало назву парниковий ефект.

Суть парникового ефекту полягає в тому, що світова енергія проникає крізь атмосферу, поглинається поверхнею землі, перетворюється в теплову енергію і виділяється у вигляді інфрачервоного випромінювання. Однак вуглекислий газ, на відміну від інших природних компонентів атмосфери, його поглинає, він нагрівається і, в свою чергу, нагріває атмосферу. Тобто чим більше в атмосфері вуглекислого газу, тим більше інфрачервоних променів буде поглинуто, тим теплішою вона стане. Температура і клімат, до якого ми звикли, забезпечується концентрацією вуглекислого газу в атмосфері на рівні 0,03%.

Появі «парникового ефекту» сприяють й інші гази (оксиди азоту, метан, водяна пара, фторхлорметани — фреони).

За останні 40 років кількість викидів діоксиду вуглецю ( ) збільшилась на 35%.

Зростанню вмісту в атмосфері сприяє вирубування лісів і використання викопного палива. Якщо допустити збереження наявних тенденцій, то до 2050 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері подвоїться. Комп'ютерні моделі різних кліматичних параметрів показують, що це призведе до повсюдного потепління на 1,5—4,5° С. На перший погляд, воно здається помірним. Але збільшення навколишньої температури на 4,5 — 5,5° С вище від її піків, які досягають 38° С, може виявитися катастрофічним. Таке потепління викличе танення льодовиків, що спричинить підйом рівня Світового океану на 2-3 м і призведе до затоплення багатьох прибережних районів. Під водою можуть опинитися густонаселені місцевості і навіть країни.

Збитки від можливого потепління клімату оцінюються приблизно в 1013 доларів США.

З метою попередження впливу парникових газів на всесвітній конференції ООН в Токіо в 1998 р. було прийнято рішення про квотивування викидів парникових газів. Знизити забруднення атмосфери допоможе також енергозбереження, розвиток альтернативних джерел енергії, припинення вирубування лісів, насадження дерев.

Порушення озонового шару

Озоновий шар розміщується в атмосфері на висоті 20-35 км. Він є природною захисною перепоною на шляху проникання на поверхню Землі ультрафіолетового (УФ) випромінювання Сонця з довжиною хвилі 10-20 нм.

Озоновий шар має відносно малу товщину. Він захищає живі організми від агресивного впливу УФ випромінювання. Руйнуючи озоновий шар, УФ випромінювання проникає через атмосферу, поглинається тканинами живих організмів і викликає руйнування молекул білка та ДНК, а також ракові захворювання шкіри.

Останнім часом учені надзвичайно занепокоєні значними порушеннями озонового шару. За оцінками спеціалістів, озоновий шар зменшився за останні 10 років на 4-8%, а над полярними шапками виникли так звані озонові діри.

Озоновий шар руйнується під дією деяких антропогенних забруднювачів: хлорфтороводнів, фреонів тощо. Ці хімічні речовини широко використовуються в техніці й побуті як хлорагенти для виготовлення пластмас, хладоагентів, які використовуються в холодильниках, кондиціонерах повітря і теплових насосах.

Коли вперше почали використовуватися хлорфторвуглеводи (ХФВ), враховували, що через їхню інертність вони будуть абсолютно нешкідливими для навколишнього середовища. Це справді є правильним для всіх природних резервуарів, за винятком верхніх шарів атмосфери (стратосфери), де вони підлягають розпаду під впливом УФ випромінювання. Під дією УФ випромінювання ХФВ розпадається з виділенням атомарного хлору і фтору, який є ефективним каталізатором розщеплення озону ( ) до звичайного кисню ( ), така реакція дуже швидко відбувається при низькій температурі. Це найкраще пояснює зменшення озону (порушення озонового шару) над Антарктидою.

Порушенню озонового шару сприяє також космічна, ракетна техніка та надзвукові літаки. Викиди продуктів згорання палива двигунів розщеплює озон ( ) до звичайного кисню ( ) та інших сполук.

Наявність чітких зв'язків між: ХФВ, зменшенням озонового шару, можливим зростанням захворювання на рак шкіри людей та інших захворювань привернуло увагу засобів масової інформації і стало предметом широкого обговорювання.

Відповідно до «Програми ООН з навколишнього середовища» 1987 р. у Монреалі було підписано угоду до 2000 р. скоротити виготовлення ХФВ на 50%. На наступних зустрічах у Гельсінкі (1989) і Копенгагені (1992) прийняли більш жорсткі умови: заборонити виробництво ХФВ у розвинутих країнах до 1996 р.

Зараз у розвинутих країнах для виготовлення аерозольних балончиків застосовують гідрохлорфторвуглеводні (ГХФВ), які на 95% менш руйнівні для озону, ніж ХФВ; розроблено суміш пропан/бутан як альтернативну охолоджувальну речовину для холодильників.

Кислотні опади

Оксиди сірки й азоту, що потрапляють у атмосферу внаслідок роботи ТЕС, транспорту і промислових підприємств, сполучаючись із атмосферною вологою, утворюють дрібні туманоподібні крапельки сірчаної та азотної кислот. Вони переносяться вітрами на великі відстані й випадають на землю разом із дощем, снігом, які мають кислу реакцію.

Кислотними називають будь-які опади (дощі, сніг, туман), кислотність яких вища за нормальну і значення рН складає менше 7. Кислотні дощі часто мають рН 4.1-2.1, а інколи навіть менше.

На значних територіях промислово розвинених країн випадають опади, кислотність яких перевищує нормальну. Крім того, збільшилося транскордонне перенесення оксидів і, таким чином, ця проблема стала міжнародною.

В Україні кислотні опади випадають часто в Сумській, Черкаській і Рівненській областях. За останні 35 років площа кислотних ґрунтів в Україні зросла на 33%. Кислотні дощі завдають великих економічних збитків.

Під впливом кислотних дощів відбувається підкислення водойм і ґрунтів, вимиваються з ґрунтів мінеральні речовини (калій, магній, кальцій), що спричиняє зниження врожайності сільськогосподарських культур на 3-8%, деградацію флори і фауни. У закислених водоймах гине риба і різні види комах.

Від дії кислотних опадів гинуть ліси, особливо букові й кедрові. Кислотні дощі прискорюють руйнування архітектурних пам'яток, збудованих з мармуру та вапняку.

Кислотний сніг завдає більше шкоди, ніж дощ, тому що він накопичується протягом довгого часу і призводить до закислення ґрунтів. Кислотність талої води в десятки разів вища від кислотності дощової.