Атмосфераның физикалық қасиеттері

Атмосфералық ауаның физикалық қасиеттері ауа райы жағдайына, атмосфераның өзін-өзі тазаруына адам денсаулығына едәуір әсер етеді. Ауаның физикалық қасиеттеріне барометрлік қысым, температура, ылғалдылық, ауаның қозғалыс жылдамдығы, электрлік жағдайы және күн радияциясы жатады.

Атмосфералық қысым жер бетіне қысыммен әсер ететін ауа массасынан құралған, сондықтан да ауа массасы ерекше тығыз орналасқан Жер бетінде ерекше байқалады. Теңіз деңгейінен биік жерлерде атмосфералық қысым жоғары болады (орташа алғанда – 760 мм рт. сынап бағанасы бойынша), ол әрбір 10,5 м сайын 1 мм төмендейді. Атмосфералық қысым ауа райының қалыптасуына, жер беті инверсиясының пайда болуына, ауаның өзі-өзінің пайда болуына және адам денсаулығына едәуір әсер етеді.

Барометрлік қысымның жоғарғы аймағы (антициклон) ашық ауа-райында сипатталады, инверсиялардың жиі болуы және ауа қабатының тұрып қалуы, атмосфералық ластаушылардың таралуына зиянын тигізеді. Төмен қысымды аймақ (циклондар) ауа-райының нашарлауымен байқалады және ауа-райына сезімтал адамдар үшін кері әсерін тигізеді.

Атмосфераның физикалық қасиеттеріне метео жағдайлардан басқа ластаушы заттардың таралуына да, яғни ауа температурасы және ауаның қозғалыс жылдамдағы әсерін тигізеді. Желдің жылдамдығының күшеюінен ауа массасының турбуленттелігі (құйын тәрізді қозғалыс) және атмосферадағы ластаушы заттардың таралу тығыздығы да жоғарылайды. Ауа қозғалысының жылдамдығы, вертикалды температуралық градиет, өзін-өзі тазартуға әсерін тигізетін ауа қабатының араласу үрдісіне әсер ететін маңызды фактор болып табылады.

Организмнің жылу алмасуына және атмосфераның өзін-өзі тазаруына ауа ылғалдылығы – олардың су буларымен қанығу көрсеткіші үлкен әсерін тигізеді. Тұман кезінде түтін тастамаларының концентрациясы бірден жоғарылайды, ылғалды ауа атмосфералық аэрозолдердің таралуына кері әсерін тигізеді, яғни бұл кезде олардың меншікті салмағы жоғарылайды, бірақ кейбір деңгейде ауаның құрамындағы тамшылы заттардың седиментация үрдісі жоғарылайды. Бұдан басқа ауаның қаныққан ылғалдылығы күкірттің, азоттың және хлордың газ тәрізді қосылыстарын ерітуге қабілетті, оларды сәйкес қышқылдарға айналдырады. Әдеби мақалаларда жануар және өсімдік организмі үшін ерекше қауіпті болып табылатын «қышқыл тұмандарың туралы жарияланған мәліметтер бар. Ыстық климатта ылғалды ауа организмнің жылу берілуін төмендетеді, ал суық климатта керісінше жоғарылатады, бұл әрине екі жағдайда да күн өту немесе үсу қаупі туындайды.

Атмосфераның физикалық қасиеттеріне ауаның иондануы – яғни, әртүрлі сәулелердің әсерінен (ультракүлгін, радиоактивті, жарық, космостық) газ молекулалар мен атомдардың ыдырау жатады. Атомнан бір электронның ыдырауы кезінде атом оң зариядты болады, егер ыдыраған электрон нейтралды атомға қосылатын болса, онда оған теріс заряд береді.

Атмосфераның төменгі қабатында ауаның иондануы сол жердің радиактивті сәулелену есебіне түзіледі, ал жоғарғы қабатында космостық және ультракүлгін сәулелердің әсерінен түзіледі. Кейбір иондардың айналасында жеңіл иондар түзетін нейтралды молекулаларлар топтасып жүреді. Иондардың қалған бөлігі аэрозолдерде тұнып, ауыр иондар түзеді. Ауадан тамшылы бөлшектер неғұрлым көп болса, соғырлым ауыр иондар көп түзіледі.

Күн радиациясы. Толқын ұзындығы әртүрлі, яғни қысқа ультракүлгінді, ұзын инфрақызылды спектор бөлікті электромагниттік сәулелерден тұрады. Толқын ұзындығы неғұрлым қысқа болған сайын, күн сәулесінің биологиялық белсенділігі жоғары болады, толқын ұзындығы жоғары болған сайын сәулелер жылу энергиясын көп бөледі. Бірақ күн сәулелері жер бетіне жеткенше олардың спектрлік сипаттамасы жұтылу, шағылысу және таралу есебіне өзгереді, ал радиация деңгейі төмендейді.

Күн радиациясының интенсивтілігі жергілікті жердің биіктігі мен оның географиялық ендігіне байланысты. Күн неғұрлым жоғары тұрса, соғұрлым тікелей күн радиациясы жоғары болады және таралуы соғұрлым төмен болады. Оңтүстікке қарағанда солтүстік ендікте күн радиациясының белсенділігі төмен, ТМД аймағында 5 жарықтық климаттық белдеуі бар, Қазақстанда екі жарықтық климат белдеуі (ІV-V) бар. Күн сәулесінің таралу деңгейі оның ұзындығына байланысты, толқын ұзындығы қысқа болған сайын, оның таралуы жоғары болады. Сондықтан ультракүлгін сәулесінің қажетті мөлшерін алу үшін және күнге күйю үшін таралған радиация есебінен бұлтты күні алу болады, ультракүлгін сәулесінің толқын ұзындығы қысқа болады.

Күн спекторының УК бөлігі күшті биологиялық белсенділік көрсетеді. Бірақ солтүстік ендікте УК спекторының интенсивтілігі төмен, ластанған ауа жағдайында УК 50 пайызға дейін ұсталынып қалады. Сондықтан солтүстік тұрғындары сияқты кез келген ластанған ауада тұратын қала тұрғындары да «күн сәулесіне деген қажеттілігің жоғары болып табылады. Осыған байланысты күн радиациясының жеткіліктілігін толықтыру үшін, адам организмінің қалыпты қызметі үшін жасанды УК сәулесін пайдалануға тура келеді.

Атмосфералық ауаның ластануы

Жерде адам пайда болмастан бұрын-ақ табиғатта шаң және газ тәрізді ластаушыларсыз таза ауа жағдайы ешқашан кездеспенген. Бұның себебі, атмосфера, жер беті, гидросфера, биосфера арасындағы тұрақты динамикалық алмасуға байланысты. Негізінен атмосфералық ауаның ластануы антропогендіге қарағанда жаппай табиғи түрде ластану жоғары болып табылады. Бұған вулкандар, шаңды борандар, ормандағы өрттер, сондай-ақ табиғи үрдістер жатады. Бірақ табиғи химиялық тастамалар атмосфераға жаппай бірдей тарайды, ал антропогендік ластану азғантай аумақта жиналады, сондықтанда оның маңызы зор.

Атмосферадағы ластаушы заттар қатты, сұйық және газ тәрізді болады. Ғылыми әдебиеттерде оларды поллютанттар ( от англ. рollutіon – ластаушылар) деп атайды. Кейде оларды контаминанттар деп атайды және атмосфералық гигиена бойынша бұл екі термин синоним болып табылады. Қатты және сұйық бөлшектер түрінде ауада кезесетін тамшылы бөлшектер, аэродисперсті жүйелер аэрозолдар деп аталады. Олар шаң, түтін және тұман түрінде кездеседі.

Шаңдар деп қатты бөлшектерден тұратын, қатты заттарды майдалау, үгіту, бұрғылау, тегістеу кезінде, пайдалы қазбаларды жару, қатты жел кезіндегі топырақтардан пайда болатын аэрозолдар. Тұнған шаңдар 10 мкг мөлшерден жоғары болатын бөлшектер және 5-0,1 мкм мөлшердегі тұрақты аэросуспензиялы бөлшектер деп бөлінеді. 5,0-10,0 мкм-ге дейінгі мөлшердегі бөлшектер өкпкге қонып, адам денсаулығы үшін едәуір қауіпті болып табылады.

Түтін дегеніміз әр түрлі химиялық рекциялар мен жану кезінде пайда болатын бу конденциясы нәтижесінде түзілетін аэррозолдар. Түтін 0,01-1 мкм мөлшерде сұйық және қатты түрде кездеседі. Кейбір авторлар ұқсас түрде өндірістік аэрозолдерді екі түрге бөледі: дезинтеграция және конденсация. Тұман дегеніміз бу конденсациясынан түзілген 0,01-3 мкм диаметрдегі сұйық бөлшектерден тұратын аэрозолдер. Жалпы алғанда атмосфераға түсетін барлық ластаушы заттардың 90 пайыздайы газ тәрізді заттардан, ал 10 пайыздайы қатты және сұйық бөлшектердер тұрады.

Түзілу орнына байланысты біріншілік ластаушылар (ластаушы заттан тікелей түсетін тастамалар) және екіншілік ластаушылар (атмосферада заттардың химиялық трансформациясы нәтижетінде пайда болатын заттар) деп бөлінеді. Екінші ластаушылар әртүрлі реакциялар (мысалы, тотығу), агрегация деңгейінің өзгеруі (мысалы, ұсақ дисперсті бөлшектердің түзілуі), фотохимиялық реакциялардың (оксиданттардың түзілуі) нәтижесі пайда болады.

Атмосферада ластаушылардың таралу биіктігіне, таралу ұзақтығына және таралу уақытына байланысты экологиялық мәселелер масштабы бойынша ластаушы әртүрге бөлінеді: жергілікті – локалды, мемлекеттік және дүниежүзілік болады. Негізінен атмосферада динамикалық ластану жердің төменгі қабатында жүреді. Ал ұзақ уақыттық өзгерістер атмосфераның жоғарғы қабатында болады. Ластаушы заттың атмосферада кездесуі уақытының маңызы өте зор, күкірттің қос тотығының кездесу уақыты 4 тәулік, азот тотығы 9-10 күн, көміртегі оксиді 3 ай, метан 7 жылға дейін сақталады. Ұсақ дисперсті шаңдар атмосфераның жер беті қабатына 5 тәулік ішінде түседі, ал тропосфераның жоғарғы қабатында 10 тәулікке дейін, стратосферада 1 жылға дейін, мезосферада 10 жылға дейін жүреді (жерден 80 км дейін). Атмосфералық ластаушылар дәстүрлі және арнайы деп бөлінеді. Дәстүрлі түрі негізінен полюттанттар құрайды, елді мекеннің кез – келген жеріндегі ауасында кездесіп, арнайы емес биологиялық жауап шақырады. Оған шаң, күкірт ангидреді (күкірттің қос тотығы), азот тотығы және көміртегі тотығы жатады. Арнайы ластаушылардың мөлшері едәуір аз. Олар нысандардың тастамаларында аз мөлшерде кездеседі.

Ғылыми көзқарас бойынша атмосфераны ластайтын шаңның салмағы ғана маңызды емес, сондай-ақ оның химиялық құрамымы мен дисперстік деңгейі де маңызды болып табылады. БДҰ сараптаушыларының есептеуінше «ауа тамшылы бөлшектерң деп аталатын ұсақ дисперсті шаңдардың гигиеналық маңызы зор деп санайды. Бұған жану, өнеркәсіп әрекеті нәтижесінде, табиғи көздерден атмосфераға бөлінетін қатта және сұйық ұсақ дисперсті заттар жатады.

Ұсақ дисперсті шаңдардың мөлшері 10 мкм – ден аспайды және қону жылдамдығы да төмен. Қазіргі уақытта 2,5 мкм аз тамшылы бөлшектер РМ_2.5, ал 10 мкм төмен бөлшектерді РМ₁₀ деп атайды. Бұндай бөлшектер ауада ұзақ уақыт бойы тамшылы түрде кездеседі, ұзақ қашықтыққа дейін тарап, адамның өкпесіне дейін қонып, денсаулыққа үлкен қауіп туғызады.

Ұзақ уақыттар бойы адам организмі үшін шаңның улылығы оның құрамындағы кремнийдің қос тотығына байланысты деп қарастырып келген. Ауадағы шаңды ластаушыларды гигиеналық нормалау бойынша ұқсас зерттеулер жүргізілген. Бірақ қала шаңында SіO₂ жоғары мөлшерде (70 пайыздан жоғары) кездесуі арнайы кәсіпорындар жақын жерде байқалуы мүмкін, ал елді мекен тұратын ауасындай айтарлықтай жоғары болмайды. Едәуір улы арнайы қоспалардың ауаның тамшылы бөлшектерінің маңызы зор, бірақ көп жағдайда бұлар ескерілмейді. Бұндай заттарға бірінші кезекте ауыр металдар және концерогенді заттар жатады.

Атмосферада кездесетін улы және радиациялы тамшылы бөлшектер қазіргі уақытқа дейін ауадағы улылылығы жоқ шаңдар секілді өлшеу әдісмен анықталынады. Соңғы зерттеулер бойынша, атмосферадағы шаңның ШРЕК оның құрамындағы улы компоненттерге байланысты дисперсті талдау жүргіп, дифференцилау қажет.

Күкірттің көп бөлігі атмосфераға энергияны өңдеу және бөлмені жылыту үшін қолданылатын отынды жағу нәтижесінде түзілетін қос тотығы түрінде бөлінеді. Күкірттің қос тотығының аз көлемді тастамалары қара және түсті металлургия, мұнай және газ өндірісі кезінде түзіледі. Дүние жүзі бойынша күкірттің қос тотығының 70 пайызы тас көмірді жағу кезінде түзілсе, ал 16 пайызы мұнай өнімін жағу кезінде, ал қалған бөлігі мұнай және металдарды тазарту кезінде бөлінеді. Қазіргі уақытта Қазақстанда көмірсутек шикізатының ірі кен орындары ашылған (теңіз, Қарашығанақ, Қашаған), ал тас көмірдің бай қоры Қарағанды, Екібастұз, Теміртауда өндіріледі. Үй пештерінді көмір толық жанбаған уақытта көп түтін шығады, онда күкірттің қос тотығы, ұсақ дисперсті көміртегі бөлшектері кездеседі; электро станцияларда ұнтақ көмірді жағу кезінде түтін өте аз шығады немесе мүлдем шықпайды, бірақ тасталаларында күлдің ірі бөлшектері болады. Негізінен «түтінң термині отын толық жанбаған кезінде қолданылады, ал күл толық жану кезінде түзілетін органикалық емес компоненттер үшін тән.

Автокөліктерден шығатын тастамаларда күкірттің қос тотығы төлшері салыстырмалы түрде аз кездеседі. Бірақ олар адамның тыныс алу зонасында ауа жерге жақын қабатында түзіледі. Негізінен күкірттің қос тотығының 25 пайызы жер бетіне ауадан құрғақ тұну арқылы қонады. Ал қалған бөлігі ылғалдың қатысуымен күкірт қышқылына және сульфаттарға айналып, атмосфералық жауын-шашындарға қосылады.

Атмосферада кездесетін азот тотықтарының ішінен азот тотығының (NO) және азоттың қос тотығының (NO₂) биологиялық маңызы зор. Бұл заттар антропогенді жолға қарағанда табиғи жолмен көбірек түзіледі (бактериялардың ыдырауы, вулкандардың атқылауы, найзағайдың ойнау). Бірақ атмосферада бұл тотықтардың фондық концентрациясына интенсивті түрде таралуына әсерін тигізбейді. Негізінен азот тотықтарының антропогендік көзіне стационарлық қондырғылар мен автокөлік двигателдеріндегі отынның жану кезінде пайда болады.

Атмосферадағы азот тотықтарының көзіне мұнай өндіру кезінде табиғи газды факелдерде жағу кезінде түзіледі. Бұған ұқсас жағдай аз мөшерде тұрмыстық газ қондырғылары кезінде байқалады, бірақ бұл негізінен бағаланбайды. Шынайы жағдайда темекі тарту кезінде шылым түтініндегі азоттың қос тотығындағы ингаляциялық жүктемесі 230 мг/м3.

Әртүрлі көздерден бөлінетін азот тотықтарының түріне азоттың бір тотығы (NO) жатады, ол атмосферада азоттың қос тотығына дейін тотығады (NO₂). Тотықтырғыш ретінде озон жүреді.

NO + O₃ = NO₂ + O₂

Бұл реакциларда азоттың тотығының тотығуы фреондар сияқты озонды бұзады. Азоттың қос тотығы ауадағы гидрототықпен (ОН тобы) қосылып азот қышқылы түзіледі:

NO₂ + OH = HNO₃

Атмосфера ауасындағы дәстүрлі ластаушыларға көміртегі тотығы (СО) жатады, ол кез келген отынды жағу кезіндегі жартылай жану өнімі. Ол кең таралған өнеркәсіп ууы, өнеркәсіп және тұрмыстық жағдайда улану кезінде өлім көрсеткіштері байқалған. Негізінен ол қанға түсіп гемоглобинмен қосылып карбоксигемоглобин түзіледі, бұл жағдайда ткандерге оттегі тасмалданбайды. Атмосфералық ауа жағдайында улы газдың өлім шақыратын концентрациясы кездеспейді, бірақ оның жоғары концентрациясы жоғарғы нерв жүйесін бұзады.

Сонымен қатар дәстүрлі ластаушыларға екінші қауіптілік класына жататын едәуір улы азоттың қос тотығы жатады. Ластанған ауамен азоттың қос тотығы тұрғындарға әсер ету кезінде өкпе қызметі нашарлайды, жедел және созылмалы респираторлық жиілігі жоғарылайды. Бірақ шынайы жағдайда азоттың қос тотығына ұқсас заттар оншақты химиялық заттармен бірігіп кездеседі. Олардың біреуінің әсерін бөліп айту өте қиын.

Атмосфералық ауаның ластану салдары

Дүние жүзі ғалымдарының пікірі және нақты материалдары бойынша Жер атмосферасының ластануы ең негізігі сипатты көрсетеді және Дүние жүзілік экологиялық мәселеге айналуға жақын. Бұндай мәселеге басқа мемлекеттің территориясында кездесетін поллютанттардың шекаралық тасмалдануын айтуға болады. Рессей Федерациясының территориясы 60 пайызға жуық қорғасын, кадмий, сынап және де басқа заттар Батыс Еуропаға және Прибалтикаға, Украина елдеріне тасымалданады.

Атмосфералық ластаушылардың шекара аралық тасмалдану және континанталдық тасымалдануы басқа экологиялық мәселе, яғни қышқылдық жауындардың түсуіне себепші болады. Рессейдің Еуропалық аймағына өз ластаушы көздеріне қарағанда Польша, Германия, Чехия елдерінің есебінен қышқылдық жауындар 8 есе жоғары түседі.

Күкірттің қос тотығы және азот тотықтарының атмосферадағы тастамалары біріншілік ластаушылар болып табылады. Күкірттің және азоттың қос тотығының бір бөлігі ылғалмен жанасып трансформацияға ұшырап, күкір және азот қышқылдары түзіледі, әрине бұл атмосфераның екіншілік ластаушылары болып табылады. Қышқылдық транформация үрдістері бұрыннан-ақ белгілі болған, бірақ зерттеушілерді ешқандай алаңдатпады. Ең таза атмосфералық ауаның жаңбыр суында нейтралды реакция байқалмайды, көмір қышқылы түзілетін, еріген көмірқышқыл газының есебінен аздап қышқылданған (рН – 5,6) болады. Бұл үрдістер жер бетінде адам пайда болғанға дейін жүрген. Бірақ 20 ғасырдың соңғы 10 жылдығында атмосфералық жауын-шашындардың (қар, жаңбыр, тұман) қышқылдық деңгейі бірден жоғарылағандығы туралы мәліметтер бар.

Алғаш рет ағылшын ғалымы Смит Манчестер жақын жерде қышқылдық жауын-шашын туралы байқаған, ол өзінің «Ауа және жаңбыр. Химиялық климатологияның басталуың деген кітабында жазды. Кейінірек жауын-шашын құрамында көміртегінің қос тотығы 2/3, азоттың тотығы 1/3 мөлшерде болатындығы анықталды. Бұндай жағдайдың үдеуі 20 ғасырдың екініші жартысында көптеген аймақтарда күкірттің және азоттың тотықтарының табиғи фонының жоғарылағандығы анықталды. Сонымен 1976 жылы ФРГ-да қышқылдық жауынның рН -4,1, 1981 ж 3,5 мөлшері байқалған. Калифорнияда рН – 1,9 болатын тұман, АҚШ (Батыс Вирджиния) жауын-шашынның рН-1,5 болатын жоғары рекордқа жетті.

Негізінен помидор сөлінде рН – 4,5; алмада-3,0; уксуста-2,5; лимон сөлінде- 2,0; аккумулятор қышқылында-1,0 тең болады. Судағы қышқылдық рН-5,5 болған кезде байқалады, судың қышқылдығы-4,5 деңгейіне жеткеде суаттардағы балықтардың көбі өледі.

Соңғы 10 жылдықта қышқылдық жауындар архитектуралық иммараттар мен ескерткіштерді, тіпті берік мраморларды да ыдырататындығы туралы мәліметтері бар. Күкірттің қос тотығы оның қышқылы карбонатты жыныстарға (гранит, мрамор, әк тас) әсер еткен кезде көмір қышқылды қальций күкірт қышқылды кальцийге айналады, әрине оның беріктігі төмен. Осының нәтижесінде архитектура мен ескеткіштерді бұзатын каверналар түзіледі. Бұл үрдістер атмосфералық ауасы ластанған барлық елді мекендерге тән. Мысалы, Маңғышылақтағы қатты қызғыш түсті ракушечник қышқылдық жауынға едәуір төзімді, ол тіпті бұзылмайды, тек алғашқы түсін өзгертеді.

Ғылыми және әдеби әдебиеттерде атмосфералық ауадағы «парниктік газдардыңң өте көп жиналуы туралы мәселелер айтылуда. Бұған негізінен көмір қышқыл газы, азот оксиді, метан және басқа да инфрақызыл сәулелерін жұтатын химиялық қосылыстар жатады.

«Парниктік әсердіңң себебінен климаттың өзгеруі, мұздардың еруі және мұхит деңгейінің ұлғаю жағдайлары болуы мүмкін деген пікірлер бар. Бұл мәселені гигиенистер 20 ғасырдың ортасында, ал экологтар 21 ғасырдың басында қозғай бастады. Америкалық ғалымдардың болжауы бойынша 2100 жылы жер бетінің температурасы 1,9 гр көтеріліп «Климаттың Дүние Жүзілік жылыуың мәселесі туындауы мүмкін. Ғалымдардың айтуынша атмосферада «парниктік газдардыңң концентрациясы 600 – 700 ppm (қазіргі уақытта – 336 ppm) болған кезде жер бетінің температурасы 5^оС жоғарылайды деп есептейді. 19 ғасырмен салыстырғанда қазір жердегі СО₂ концентрациясы 1/3 , азоттың тотығы 8 пайызға, ал метан 2 есеге дейін жоғарылаған. Отандық гигиенистер отынды өндіру қарқы осы қалыпта сақталатын болса атмосферадағы «парниктік газдардыңң жоғары концентрациясын 22 ғасырдың ортасында-ақ байқауға болады деп есептейді.

Атмосферада СО₂ мөлшері 1,8%, көмір қышқыл газының парциалдық қысымы жоғарылағанымен, ол Дүние жүзілік мұхиттың акватори ауданымен сіңіріледі, яғни бұл табиғаттағы газдардың табиғи реттеушісі. Бірақ «парниктік газдарғаң СО₂ ғана жатпайды, метан-гидраттар да жатады.

Атмосферадағы диссипация (лат. dіssіpatіon – таралу) үрдісі – атмосфера газдарының тұрақты түрде космостық кеңістікке ұшуы қолайлы факторлар болып табылады. Бұл үрдіс біздің планетамызда пайда болу кезеңінен бастап жүреді, бірақ бұны гигиенистер де, экологтарда ескермеді. Атмосфера қабаты космостық сәулелерді ұстап қалатын қорғаныс экран болып табылады, диффузия (dіffusіon – жайылу) құбылысын сақтайды – молекулалардың жану кезінде бір ортадан екінші ортаға өтуі. Газдардың диффузиясы және диссепациясы арқылы жер атмосферасының вулкандардың атқылану тастамаларынан өзін-өзі тазартуымен түсіндіруге болады.

1992 жылы Халықаралық ООН конференциясында планетадағы климаттың өзгеруіне байланысты ішінаралық конвекция қабылданды, оған 200 ел бірікті. 1997 жылы ішінаралық конвекция дамуы бойынша өз аумақтарында атмосфераға парниктік газ тастамаларын төмендететіндігі туралы Киот хаттамасына 150 мемлекеттің өкілдері қол қойды.

Стратосфераның озон қабаты тірі организмді қысқа толқынды ультракүлгін сәулесінен қорғайды. Стратосферадағы озон концентрациясының төмендеуі космостық кораблдер мен галоген алмастырғыш (хладагенттер мен аэрозолдік толықтырғыштар) көмір сутектерінің әсерінен бұзылады.

Ғылыми әдебиеттерде Антарктида атмосферасында «озондық тесіктерң туралы мәліметтер кездеседі. Алғаш рет бұндай спутниктік тесіктер 1985 жылы 4 млн.км2 ауданды қамтыған. 1987 жылы солтүстік полюспен Скандинавия аумағында озондық тесіктер туралы мәліметтер байқалды. Озонның бұзылуына стратосфераға өтетін хлорфторкөмір сутектері әсерін тигізеді, яғни ХХ ғасырдың 20 жылдары самолеттерден мен ракеталардан шыққан Cl, F и Br, және азот тотығы әсерін тигізеді.

Хлордың белсенді бір атомы стратосфераға түскенде бірнеше секундтың ішінде озонның 100 000 молекуласын түзеді:

Cl + O₃ = ClO + O₂

Хлор тотығы атомарлы оттегімен қосылып қайтадан хлордың белсенді атомы түзіледі. Озонның бұзылу үрдісі қайталанады, яғни тізбектік реакция түзіледі, бұл реакция хлор стратосферадан тропосфераға өтіп атмосфералық жауын-шашынмен бірге түскенде ғана аяқталады. Сонымен қатар стратосфера озонын бромиды фторкөмір сутегі де бұзады. УК сәулесінің әсерінен бром атомы бөлініп шығып озонды бұзатын ұқсас тізбектік реакцияға түседі. Негізінен атмосфераға түскен заттар кем дегенде 100 жылға дейін жүреді.

Атмосфералық ауадағы дәстүрлі ластаушаларға фотохимялық тотықтырғыш – оксиданттар да жатады. Бұл туралы мәліметтер алғаш рет ХХ ғасырдың 40-шы жылдардың басында Лос-Анжелес қаласында АҚШ автокөлік өндірісінің орталығында фотохимиялық улы тұмандар байқалған. Оксиданттар күшті тотықтырғыштар, УК сәулесінің әсерінен азот тотығы және көмір сутегі түзіледі. Сондықтан фотооксиданттар алғаш рет көмір сутегі және азот тотығы бар автокөліктің соңғы газдарымен ластанған ауада кездеседі. Фотохимиялық реакциялар кезінде түзілетін негізгі оксиданттарға озон, азоттың қос тотығыжәне пероксиацетилнитраттар жатады.

Жоғарыда айтылғандай озон күшті химиялық тотықтырғыш болып табылады. Табиғи озон 30 км биіктікте стратосферада молекулярлық оттегі мен атомарлы оттегінің әсер ету нәтижесінде қысқы толқынды УК сәулесі кезінде пайда болады және ауа ағыны арқылы атмосфераның жер беті қабатына түседі. Бұдан басқа атмосфераның төменгі қабатында озон түзілу үрдісі молекулярлы оттегі мен азоттың қос тотығы арасындағы фотохимялық реакциялармен толықтырылады. Күндізгі уақытты фотооксиданттар түзілетін көмірсутектердің фотохимиялық тотығуы жүреді.

Жоғарыда айтылғандар бойынша келесідей қорытынды жасауға болады:

• фотохимиялық тотықтырғыштар әртүрлі отынның толық емес жануы кезінде түзіледі;

• фотооксиданттар тек күндізгі уақытта түзіледі (күніне 6 сағат – күннің белсенділігі жоғары кезінде);

Осиданттардың түзілуінің әсері адам денсаулығында байқалады, Лос-Анджелес және Япониида фотохимиялық тұмандар байқалған. Химиялық өндірістерден шығатын жаңа синтетикалық зат ксенобиотиктер өте қауіпті, оның улылық қасиеті белгісіз, табиғатта оған ұқсас зат жоқ.

Соңғы жылдары тұрақты органикалық заттарға көп көңіл бөлінуде, оған 12 зат жатады: диоксиндер және фурандар, полихлорирланған бифинилдер, ДДТ, хлордан, гептахлор, гексахлорбензол, токсафен, алдрин, диелдрин, эндрин и мирекс. 2004 жылы Стокгольм Конвенция осы мәселе қозғалды.

Бұндай заттар ерлер мен әйелдердің репродукция қызметтерін бұзады.

Полихлорланған бифенил трихлорфенол практика 1944 жылы арам шөптерді жою үшін гербицид ретінде енгізілді, бірақ ол кезде оның биологиялық белсенділігі анықталмаған. 1976 жылы Севезо (Италия) қаласында трихлорфенол өндірісінде апат болып улы бұлт тастамасы пайда болды. Зауыт айналасындағы көптеген жануарлар мен құстар өліп, ал тұрғындар арасында тері жарақаттары пайда болды.

Диоксиндер бауырды бұзады (некроз), тіндердің гиперплазиясы пайда болады, мутагендік, бластомогеннойік, тератогеннойік әсер көрсетеді, бұл жануарлар тәжірибесінде анықталған. Бұлар ПХБ сияқты қоршаған ортада тұрақты , ұзақ уақыт болып денсаулыққа зиянын тигізеді. Севезо ауданындағы апаттан кейін жаңа туылған балалардың аномалиясы 2 есе жоғарылаған, Солтүстік Каролина және Орегон штатында диоксины бар тыңайтқыштарды қолданғанда өзіндік түсік және өлі туылу жағдайлары жоғарыланған.

Сұйық және қатты отынмен жұмыс істейтін көлік түрлері атмосфераның ластануына едәуір қауіп туғызады. Бұл көліктерді жерде, ауада, суда пайдаланылады. Біріншіден ластау күшіне байланысты олар үлкен аумақты ластауды, екіншіден олардың тастамалары, әсіресе автокөліктер адамның тыныс алу аймағында атмосфераның жер беті қабатында түзіледі.

Қазіргі уақытта Дүние жүзі автокөліктер тұрақтарынды 600 млн көліктер бар. Кейбір қалаларда атмосфераны ластаушылардың 80 пайызын құрайды, мысалы Алматы қаласында қаланы негізгі ластаушыларға автокөліктер жатады.

Бензиннің октандық санын жоғарылату үшін улылығы жоғары химиялық қосылыс - тетраэтил- қорғасын қосады. Бұрынғы ССРО 1970 жылдан бастап-ақ этилденген қорғасынды қалаларда қолдануға шектеу қойылған, бірақ бұл шектеу практикалық нәтиже бермеді. Жоғары октандық саны бар бензинді алу қазіргі кезде экономикалық жағынан тиімсіз, өйткені отынның бағасы қымбаттайды, сондықтан мотор отынына тетраэтилқорғасынды қосуды пайдалануда. Бірақ алдыңғы қатарлы елдерде қорғасынды қосуды максималды шектеуде және шектік деңгейі 0,15 г/л, бірақ бұл кейбір елдерде ғана қолданылады. Қорыта келгенде, қорғасынның улылығын ескере отырып оны автокөліктер отыны үшін мүлдем қолданбай, оны басқа улылығы төмен заттармен ауыстырған дұрыс.