Вредные последствия загрязнений

Миллионы лет в атмосферный воздух поступали продукты сгорания и различные загрязняющие вещества в результате природных пожаров, стихийных бурь, извержений вулканов. Но благодаря природным механизмам биосферы эти загрязнители рассеиваются в атмосфере, выпадают с осадками или оседают на поверхности земли, а почвенные микроорганизмы неустанно перерабатывают ядовитые вещества в безвредные соединения.

До середины ХХ в. люди считали, что выбросы в воздух различных загрязнителей и в первую очередь продуктов сгорания рассеиваются в атмосфере без какого-либо вреда. Если вокруг промышленных предприятий и населенных пунктов воздух значительно загрязнялся, то сравнительно на небольшом расстоянии от источника загрязнения он оставался чистым.

Перелом в понимании пагубного влияния человека на окружающую его среду произошел в 50-е годы, когда к числу загрязнителей присоединился бурно развивающийся в это время автомобильный транспорт. В конце 70-х годов (1977) в мире уже было 280 млн. только личных автомобилей (из них 124 млн. на Американском континенте). В среднем в год выброс составляет около 200 млн. т окиси углерода, 40 млн. т углеводорода и 20 млн. т окиси азота. В крупных промышленных городах стала появляться едкая коричневая дымка, состоящая в основном из смеси тумана с дымом и копотью, так называемый смог. Разновидностью его является фотохимический смог, образованию которого способствует солнечный свет.

Загрязняющие атмосферу вещества значительно ухудшают микроклимат города – увеличивается количество туманных дней, снижаются прозрачность воздуха, освещенность и ультрафиолетовая радиация. Смог ухудшает здоровье людей, вызывая головные боли, обострения различных хронических заболеваний типа астмы, а при повышении уровня загрязненности повышается смертность, гибнут животные, вымирают многие виды деревьев. При смещении облака смога за пределы города поражаются или даже полностью погибают урожаи сельскохозяйственных культур. В ряде крупных промышленных городов планеты катастрофическое загрязнение воздуха вызвало трагические последствия, связанные с тяжелыми заболеваниями и гибелью людей (табл.4.4).

Отсюда и пошла печальная слава некоторых крупных городов как родины смога – явления, искусственно созданного человеком.

Таблица 4.4

Загрязнение городов и стран

Лондонский смог – это смесь дыма и тумана, главный компонент которого сернистый газ в количестве 510 мг/м3 и выше. Фотохимический туман может возникнуть при несколько низких концентрациях загрязнителей, чем лондонский смог. Родиной фотохимического смога считают Лос-Анджелес, где сильно выраженная желто-зеленая или сизая сухая дымка фотохимического тумана наблюдается более 60 дней в году. Основной причиной образования такого смога является сильное загрязнение воздуха сочетанием газовых выбросов предприятий химической промышленности и выхлопными газами автомобилей.

С глобальными экологическими потрясениями связывают сейчас парниковый эффект и неуклонное повышение уровня Мирового океана. Эти опасения вполне реальны в обозримом будущем жизни Земли. Что это за глобальные последствия изменения атмосферы, гидросферы и климата нашей планеты?

За последние 100 лет средняя температура поверхности Земли возросла на 0,5-0,6 градуса. Некоторые газы антропогенного происхождения, попадая в верхние слои атмосферы, образуют экранирующий слой, затрудняющий отдачу тепла с поверхности Земли, подобно тому, как действует прозрачная пленка или стекло в сооружаемых теплицах. Отсюда и название – парниковый эффект, который способствует нарушению нормального теплообмена планеты с окружающим космическим пространством и ведет к повышению температуры Земли. Специальными замерами доказан прирост в атмосфере углекислого газа на 0,4% в год, метана – на 1% и закиси азота на 0,2%. Основным источником парникового эффекта до недавнего времени считался углекислый газ, получаемый в результате сгорания ископаемого топлива.

По данным, полученным в период международного геофизического года (1957-1958гг.), средняя концентрация СО2 в атмосферном воздухе равна 314,510-6, а экстремальные колебания ее в отдельных регионах составляют примерно 610-6 (шесть частей на миллион). При этом около половины углекислого газа, получаемого при сгорании ископаемого топлива, идет на увеличение концентрации его в воздухе, а вторая половина потребляется растительными организмами в процессе фотосинтеза. Более 5/6 СО2 поглощается на поверхности океанских и морских вод и всего 1/6 – на суше. Расчеты советского ученого Г. Заварина и американского ученого профессора У. Кларка показали, однако, что интенсивное развитие парникового эффекта происходит по причине антропогенного нарушения жизнедеятельности огромных микробных сообществ Сибири и части Северной Америки. По оценкам ученых глобальная температура планеты будет возрастать на 0,50 каждые следующие 10 лет.

Важную роль в создании парникового эффекта играют и пары воды в атмосфере, которые поглощают инфракрасное (тепловое) излучение, образуя как бы тепловое покрывало, сохраняющее тепло планеты.

Отмеченная тенденция к накоплению тепла на земле ведет к резкому изменению климата и опустыниванию земель, которые и сейчас уже простираются на 6 млн. га. В текущем столетии процесс превращения культурных земель и богатых естественных пастбищ в пустыни приобрел характер планетарного бедствия, основной причиной которого является пагубная для природы деятельность человека. Так, в Азии долина реки Инд, известная в прошлом непроходимыми лесами, сохранила леса лишь на 3% территории, а бывшие могучие джунгли на севере Бангладеш сейчас занимают всего 16% площади страны.

Еще в 30-х гг. климатологи установили, что температура воздуха на территориях, занимаемых крупными городами планеты, выше температуры окружающих эти города местностей. Такие города с населением свыше 1 млн. человек, отличающиеся более высокой среднегодовой температурой, климатологи стали называть "тепловыми островами". Например, температура воздуха в Москве и Петербурге устойчиво выше, чем в прилегающих местностях, на 1-20С. В крупных городах Европы и США разница между среднегодовыми температурами воздуха центральных районов и окраин составляют 4-60С. В результате испарение в городах увеличивается на 5-20%. Статистика показывает, что увеличение температуры над городом вызывает увеличение количества осадков на 5-20% по сравнению с прилегающими местностями. Здесь мы коснулись локальных температурных колебаний, которые, казалось бы, мало что могут изменить на планете. Однако это не совсем так, всякие колебания климата (особенно скачкообразные), как и колебания других характеристик в биосфере, губительны для всего живого, они могут привести к непредсказуемым изменениям. Академик Ф.Ф.Давитая утверждает, что современная биосфера насчитывает менее 1% видов животных и растений, обитавших на Земле за время ее существования.

Антропогенные изменения климата Земли трудно предсказать равно, как нельзя гарантировать человечеству возможность выжить при любых изменениях окружающей среды. Действительно, если, как утверждают ученые, увеличение содержания в воздухе углекислого газа будет продолжаться, то это приведет в обозримом будущем к повышению температуры воздуха (например, в этом столетии – на несколько градусов). А увеличение температуры всего лишь на 20С приведет к таянию льдов Арктики и Антарктики, повышению уровня Мирового океана на 70-75 м. На первом же этапе такой глобальной катастрофы окажутся затопленными многие крупнейшие города, густонаселенные сельские местности, пашни, луга и т.д. Резко уменьшится дебит пресной воды планеты за счет поглощения ее водами морей и океанов. Некоторые ученые утверждают, что может произойти обратное, т.е. не потепление, а похолодание по причине уменьшения прозрачности воздуха, интенсивно загрязняемого техногенными выбросами в атмосферу. В этом случае понижение среднегодовой температуры вызовет оледенение новых пространств, наступление льдов на умеренные широты с вытекающими отсюда последствиями изменения окружающей среды.

Подъем уровня Мирового океана как глобальное последствие изменения климата сейчас уже начался. Считается, что за последнее столетие уровень океана поднялся на 10-12 см., в наше время этот процесс ускорился примерно в 10 раз.

В 1990г. в Стокгольме на международной конференции по экологии парниковый эффект был признан одной из актуальных угроз жизни планеты. Было уточнено, что в современных условиях повышение температуры воздуха будет происходить на 0,30С в десятилетие, а подъем Мирового океана за этот срок составит 6 см. По расчетам экспертов – это катастрофическая динамика характеристик парникового эффекта, которая должна быть рассмотрена в ООН по представлению ученых экспертов международного сообщества по экологии.

^ К вредным последствиям загрязнения среды относятся:

- вред для здоровья человека – распространение инфекционных заболеваний, изменения на генетическом уровне, увеличение количества детских заболеваний, нервные и раковые заболевания, ухудшение репродуктивной функции, снижение иммунитета, болезни легких;

- ущерб растительности и животному миру – эпидемии, болезни животных и их гибель, снижение качества и урожайности продовольственных культур, ухудшение продуктивности лесов;

- изменение климата – нарушение систем жизнеобеспечения, нарушение естественных процессов круговорота и поступления энергии, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность человека и живых организмов;

- ущерб материальным средствам – физические и химические разрушения материалов, коррозия металлов, загрязнение зданий, зеленых насаждений;

- эстетический ущерб – загрязнение городов, памятников культуры, уменьшение видимости в атмосфере, неприятный запах и вкус и т.д.