Двуокись серы.

К другому очень важному с экологических позиций загрязняющему компоненту атмосферы относится SO₂ – двуокись серы. Сера, антропогенного генезиса, в большей степени выделяется в северном полушарии, т. к. именно здесь сосредоточена большая часть человечества с его индустриальной деятельностью. По данным ученых в атмосфере этой части планеты 90% серы антропогенного происхождения. Атмосферная сера в виде SO₂ оказывает вредное воздействие на растения, на человека и животных. При дыхании она проникает внутрь листа, угнетая при этом многие процессы в клетках. Листья под действием двуокиси серы покрываются бурыми пятнами и в последствие засыхают. У человека и животных данное соединение серы поражает дыхательные пути и раздражает слизистую оболочку глаз. При продолжительном действии на человека сера может вызывать гастрит, бронхит, ларингит и увеличение вероятности заболевания раком.

В атмосфере SO₂ окисляется до SO₃. Окисление идет каталитически с помощью следов металлов, особенно марганца. Далее SO₃ соединяется с водой и в конце концов образуется серная кислота, которая в свою очередь соединяется с металлами с образованием сульфатов, обладающим более выраженным биологическим действием. Кроме того, увеличение в атмосфере серной кислоты приводит к увеличению кислотности осадков. К 2000году кислотность дождей в индустриальных и урбанизированных районах увеличилась почти в 40 раз, т. е. pH снизилось с обычного уровня 5,6 до 4,1 – 4,4. Это связано с большим количеством сжигаемого ископаемого топлива, особенно угля и нефти, извлекаемых из земли на конец второго тысячелетия в объеме, примерно, в 8 млрд. т./ год. Уместно отметить, что при увеличении кислотности осадков существенно увеличиваются реагентоспособность и вымывающие качества текущей воды. От этого зависит скорость поступления в водные системы из подстилающих пород фосфора, азота, металлов и других веществ. Наблюдаемые в настоящее время изменения в скорости поступления биогенов в водные системы приводят к ускорению хода геологических процессов, таких как эвтрофирование водоемов.

До сегодняшнего дня данная проблема еще не получила своего развития, хотя уже широко известно в научном мире, что человечество в существенной степени изменило скорость планетарных процессов.

Кислород.

Еще об одном газе атмосферы, происхождение которого как считает большинство связано с жизнью, достаточно много дискуссий. Речь идет о кислороде. Его количество ежегодно уменьшается более чем на 10 млрд. т. За последние 50 лет его было использовано столько же, сколько за последние миллион лет, т. е. около 0,02% от всего его количества в атмосфере.

Уменьшение количества O₂ в основном связано с использованием ископаемого топлива и вырубкой лесов. Но дело в том, что за миллиарды лет существовании жизни на Земле накопилось столько кислорода, что если сжечь все запасы ископаемого топлива, то количество кислорода в атмосфере уменьшится менее чем на 3% от его общего количества в атмосфере. Другими словами, заметного уменьшения концентрации кислорода в атмосфере в ближайшем будущем не предвидится.

Загрязнение гидросферы.

Сегодня становится все более очевидным, что загрязнение вод - один из самых острых вопросов нашего времени. Главной причиной ухудшения качества вод является сброс загрязняющих веществ сельским хозяйством, использующим около 70% всей потребляемой человеком воды; промышленными предприятиями, берущими около 13%; коммунальнобытовыми службами, забирающими около 10%; гидроэнергетикой, рыбным хозяйством и т. д. потребляющими около 7%.

Опасными загрязнителями, оказывающими наибольшее влияние на функционирование экосистем Земли и на здоровье населения, являются удобрения, пестициды, тяжелые металлы, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и другие моющие средства. Большое беспокойство у экологов и медиков в последние десятилетия вызывает рост концентрации в живых организмах в разных регионах планеты хлорорганических соединений, особенно полихлорбифенилов и диоксинов. Благодаря их липидофильным свойствам они накапливаются в живых организмах, вызывая серьезные нарушения физиологических реакций и генетических функций.

Загрязнение почв.

Основными загрязнителями поверхности суши являются:

сельскохозяйственные отходы, удобрения и пестициды;

выпадения загрязнителей из атмосферы;

отходы добывающей и перерабатывающей промышленности, отходы химического производства и теплоэнергетики;

отходы потребления и твердые бытовые отходы.

Накопление отходов в почвенном слое ведет к ухудшению качества сельскохозяйственной продукции и деградации земель. Наблюдаемый сегодня, рост дефицита продуктов сельского хозяйства и пахотнопригодных земель усиливает процесс поиска максимальной продуктивности используемых земель за счет химии, что ведет к перенасыщению почв химическими веществами, в основном удобрениями и пестицидами. В итоге, избыточное употребление нитратов и фосфатов ухудшает качество получаемой пищевой продукции и качество поверхностных вод куда попадают излишки используемых химических веществ. В свою очередь это вызывает различные заболевания человека и нарушения в функционировании, как природных экосистем, так и агроценозов. Объем недоиспользуемых растениями химических веществ может быть очень большим. Так, во многих странах, в частности, в США, в сельском хозяйстве интенсивно применяются химические удобрения, которые при оптимальных условиях поглощаются растениями на 80%, а в среднем по стране лишь на 50%. Известно, что промышленность мира производит сегодня около 130 млн. т. удобрений. Тогда становится понятным – какой гигантский объем загрязнений попадает в окружающую среду при современных технологиях в сельском хозяйстве.

Выпадение из атмосферы соединений серы и азота, поступающих туда с дымовыми выбросами от энергетически установок, работающих на угле и нефтепродуктах, приводит к тотальному химическому загрязнению почв, прежде всего к закислению. Если принять, что удвоение энергопотребления при сегодняшних темпах развития производства происходит менее чем за 20 лет, то ждать улучшения ситуации в рассматриваемой области не приходится.

Дополнительное загрязнение почв химическими соединениями происходит при работе металлургических, химических предприятий и от выбросов мусоросжигающих заводов. В частности, вблизи таких предприятий химическое загрязнение почв может быть в сотни раз выше, чем фоновое. А поскольку, реальная (в ойкумене) средняя плотность населения на земле около 60 человек на квадратный километр с соответствующей промышленной инфраструктурой, то естественно вся поверхность суши подвержена мощнейшему постоянному химическому загрязнению. Именно эти явления определяют сегодня деградацию земель, рост дефицита продуктов сельского хозяйства и ухудшение их качества.