Глава 9. Загрязнение и защита атмосферы

9.1. Защитная и средообразующая роль атмосферы и общие причины ее загрязнения

Атмосфера имеет большое значение для Земли. Она защищает все живое от пагубного действия ультрафиолетового излучения, корпускулярных потоков электрически заряженных частиц, летящих от Солнца, и космических лучей. Без атмосферы Земля была бы такой же безжизненной, как Луна. Без атмосферы Земля бы перегревалась и переохлаждалась. Атмосфера служит «броней» против метеоритов. Без атмосферы не было бы ни ветра, ни звуков, ни осадков. Воздух необходим для протекания геохимических процессов в почве, воде и существования всего живого на Земле. Для нормального функционирования атмосферы очень важна ее защита от загрязнения.

Загрязнение атмосферы – это привнесение в нее новых, нехарактерных физических, химических и биологических агентов или повышенные их содержания выше допустимого санитарного уровня, а равно и вещества или энергии, которые ухудшают функционирование системы в целом.

Классификация загрязняющих веществ строится по нескольким признакам. По источникам загрязнения различают естественное и антропогенное загрязнение атмосферы, по агрегатному составу все загрязнители делятся на четыре группы: твердые, жидкие, газообразные, комплексные.

К комплексным загрязнениям можно отнести аэрозоли – взвешенные в газообразной среде частички твердых или жидких веществ. Аэрозоли с жидкими частицами называются туманом, с твердыми частицами – дымом.

9.2. Естественное загрязнение

Естественное загрязнение можно разделить на внеземное (космическая пыль, метеориты, жесткое прерывное излучение и т.п.) и земное (континентальное, морское) – выветривание, вулканическая деятельность, естественные пожары и другие источники дыма, растения, животные, микроорганизмы.

Естественное внеземное и земное загрязнения – явления, проникающие без участия человека. Внеземное – это, например, космическая пыль. Она образуется из остатков сгоревших метеоритов при их прохождении в атмосфере. Ежегодно ее выпадает на Землю до 5 млн т. Природная пыль является постоянной составной частью атмосферы.

Естественное земное загрязнение может иметь различную природу.

Частицы природной пыли могут быть органического и неорганического происхождения и быть следствием выветривания почвы и горных пород, вулканических извержений, лесных (торфяных) и степных пожаров, испарения с поверхности морей. Источником пыли являются безводные пустыни и степи.

Атмосферный воздух над океаном более насыщен компонентами из солей натрия, кальция, калия, магния, других элементов, нежели воздух над материками. Эти соли являются результатом высыхания в воздухе брызг морской воды. Как правило, естественное загрязнение не угрожает отрицательными последствиями для биоценозов и живых организмов, их составляющих. Однако если атмосферный воздух приносит соли в бессточные степные котловины, то может вызывать образование солончаков, солонцов и отрицательное воздействие на экосистемы естественного и антропогенного характера. Это касается, например, Кулундинской бессточной низменности (воздух Аральского моря) и, частично бессточной, Терско-Кумской аккумулятивной низменности (Льгова, 2000; Мусохранов и др., 2002). Атмосферная пыль способствует конденсации водяных паров и образованию осадков. В.И. Вернадский отмечал, что атмосферная пыль играет большую роль в химии планеты.

Биологическое разложение веществ на земле, в т.ч. жизнедеятельность почвенных бактерий, ведет к образованию значительных количеств сероводорода, аммиака, углеводородов, оксидов азота и углерода (H2S, NH3, СH4, N2O, NO, NO2, СО, СО₂).