4.1.1. Джерела та екологічні наслідки забруднення атмосфери

Атмосферне повітря — невичерпний ресурс, але в окремих регіонах земної кулі він потрапляє під такий сильний антропогенний вплив, що виникає проблема якісного складу атмосфери, а надто у великих промислових центрах.

Основні антропогенні джерела забруднення атмосфери:

• теплове та енергетичне устаткування;

• промислові підприємства;

• сільське господарство;

• транспорт.

До атмосфери надходять газоподібні викиди, тверді частинки, радіоактивні речовини, волога. Під час перебування в атмосфері їхні температура, властивості й стан можуть істотно змінюватися. Ці зміни проявляються у вигляді випадання в осад важких фракцій, розпаду на компоненти, хімічних і фотохімічних реакцій. Внаслідок цього в атмосфері можуть утворюватися компоненти, властивості й поведінка яких не завжди відповідатиме вихідним даним.

До наслідків антропогенного впливу на атмосферу належать:

• підвищення концентрації СО і СО2;

• надходження до атмосфери сполук сірки;

• надходження малих газових сполук (фреонів, сполук азоту), сполук хлору і фтору;

• надходження додаткового тепла в атмосферу.

Зараз в атмосфері вміст СО2 порівняно невеликий — 0,033 % від загального її обсягу. Систематичні спостереження за СО2 в атмосфері Землі за допомогою надійних приладів було розпочато наприкінці 50-х років ХХ ст.

Нині існує більш як 10 станцій, які ведуть спостереження за концентрацією СО2. За останні 25 років його вміст зріс на 8, 9 %, а за 100 років — на 20 %.

У природі постійно відбувається обмін вуглекислим газом завдяки кругообігові вуглецю в системах:

1) атмосфера — гідросфера, поглинання СО2 гідросферою дорівнює його виділенню;

2) атмосфера — біота, СО2 поглинається зеленими рослинами за фотосинтезу, який супроводжується виділенням кисню. З відмиранням рослин унаслідок окислення організмів і продукції їхньої життєдіяльності вуглець знову повертається в атмосферу і гідросферу. Швидкість кругообігу — 10 років. Цикл замкнений;

3) атмосфера — літосфера — велика кількість СО2 безпосередньо виділяється в атмосферу через вулканічні виверження, з гарячими та мінеральними джерелами. Але вони повертаються з утворенням карбонатних порід. Проте час круговороту — тисячі років. Цикл незамкнений, що приводить до змін клімату на землі.

Збільшення СО2 в атмосфері за 100 років на 20 % зумовлено двома причинами: 1) вирубування лісів; 2) збільшення викидів СО2 через згорання палива.

Загальний обсяг СО2, що надходить в атмосферу, становить 5 — 1015 г вуглецю на рік. В атмосфері лишається лише половина цієї кількості, 30 % розчиняється у водах Світового океану, 20 % засвоюється біотою Землі.

Наслідки: 1) коливання прозорості атмосфери; 2) підвищення температури на 0,4 — 0,6 С.

У перспективі це приведе до потепління клімату. Можливі зміни річкового стоку в Європі — зменшення його на 20 % і збільшення від 10 до 20 % стоку Східного Сибіру.

Викиди сполук сірки — SO2, SО3 і H2S є найбільш токсичними.

Під впливом SO2, SО3 та їхніх похідних відбувається руйнування хлорофілу в листках рослин, сповільнюється ріст рослин, зменшується врожайність сільськогосподарських культур, а через високі дози рослини гинуть.

Кислотні дощі спричинюють підвищення кислотності ґрунтів. Сполуки сірки прискорюють процеси корозії металів, руйнування споруд.

Пил сприяє погіршенню клімату міст, зменшує прозорість атмосфери, збільшує кількість днів у місті з туманами.

До малих сполук — забруднювачів атмосфери відносять фреони, що їх використовують у холодильній промисловості та для приготування фарб, сполуки азоту, хлору і фтору. Сполуки азоту надходять також від транспорту, промислових об’єктів, через застосування мінеральних добрив, а сполуки хлору і фтору — від ядерних вибухів.

Товщина озонового шару за останні роки скоротилася в середньому на 2,5 %.

Діє Міжнародна угода про скорочення використання фреонів до 1998 р. на 50 %, але цього недостатньо.

Вміст озону в Північній півкулі над широтним поясом, що проходить через Дублін і Москву, 1988 р. був на 8 % меншим, ніж 1969 р.

Виробництво тепла людством становить у середньому 0,006 % від загальної його кількості. Такий показник може стати причиною підвищення середньої температури лише на 0,01 С. У перспективі, навіть зі збільшенням виробництва енергії у світі в 10 — 20 разів, температура підвищиться на 0,2 — 0,3С. Проте в центральних містах надходження антропогенного тепла в декілька разів перевищує кількість енергії, яку вони дістають від сонця. Навіть у невеликих містах це надходження становить від 10 до 100 %.