Дәріс. Әлемдік биосфералық проблемалар.

Соңғы жылдары атмосферадағы көміртегі оксидтері тез көбейіп өсімдіктерде жүретін фотосинтез процесін жылдамдатуда. Нәтижесінде, көміртегі оксиді әрбір 10 жыл сайын 2 %-ке өсіп, атмосферада жылу эффектісін туғызуда. Ал жылу эффектісі өз кезегінде жер шары климатының орташа температурасын көтеріп, түрлі экологиялық апаттардың (мұхиттардың көтерілуі,ауа райының өзгеруі, қауіпті циклондар мен цунамилар,шқлейттену,өрттер, т.б. ) тууына себеп болып отыр. Аталған газдармен қатар, метан, азот оксиді,озон,т.б. газдар күн сәулесін жер бетіне кедергісіз жібергенімен, ал жер бетінен космос кеңістігіне кететін ұзын толқынды жылу сәулелерін өткізбей көмірқышқыл газдарының қызып, жалпы атмофера шегінде жылу процесін тездетуде. Мәселен, XIX ғасырдың 20-жылдарында көмір қышқылы газының атмосферадағы мөлшері 0,029 % болса, ал 90-жылдары -0,035 %-ке жетіп, 20%-ке көбейіп отыр. Бұл көрсеткіш БҰҰ-ның зерттеулері бойынша 2000 жылдары 30%-ке жетпек. Ол жағдайда жер шарының орташа температурасы 0,1°С-қа, ал 2005 жылдары екі есеге өсе түсетіні дәлелденген. Осы мәліметтерді компьютерлік жүйе арқылы есептегенде жер шарының орташа температурасының өсуі жақын жылдары 1,5-4,5°С-қа жетуі әбден ықтимал.

Жер шарының осылайша жылып кетуі дүниежүзілік мұхиттардың деңгейін 1,5 метрге көтеріп, планетамызда «топан су» қаупін туғызары сөзсіз.

Мұхиттардың деңгейінің көтерілуі адамзат үшін қауіпті проблема. Осының бәрі жылу эффектісінің әрекеті болғандықтан оның жүру механизмңн бәріміздің де білгеніміз жөн.

«Озонның жұқаруы» XIX ғасырдың атмосфера қабатында озонның кейбір жерлерде жұқаруы байқалған. Мәселен, 1987 жылы Антарктида тұсында байқалып озонның мөлщері күрт азайып, (космостық станциясының фотосуреті бойынша) ол 7 млн км² аумақты қамтыған. Ал осы жағдай 1992 жылы Оңтүстік Америка тұсында байқалған.

Осыған байланысты БҰҰ жанынан ғылыми кеңес құрылып «озонның жұқару» себебін зерттеу басталды. Нәтижесінде, оның негізгі – хлорфторкөміртектік (фреондар) қосылыстар екені анықталды. Химиялық қосылыс атмосфераға көтеріліп, фотохимиялық ыдырауларға ұщырап,хлор тотығын түзеді. Ол өз кезегіндегі озон молекуласын ыдыратып жойып отырады. Нәтижесінде озонның жұқару процесі басталып, космостан келетін зиянды ультракүлгін (УК) сәулелердің еркін өтуіне жол беріліп, бүкіл тіршілік атаулыға қауіп төндіреді.

Дүниежүзілік денсаулық сақтау (ВОЗ) ұйымының мәліметі бойынша сферадағы озонның 1 %-ке азаюы қауіпті ісік ауруларын көбейтіп жіберетіні анықталған. Сол сиқты УК сәуленің жерге көбірек өтуі адам баласының иммундық қорғаныс қабілетін кемітіп, жұқпалы аурулардың мендеп кетуіне жол ашатыны дәлелденіп отыр. Осыған орай, 1985 жылы озон проблемасын шешу үшін халықаралық Конвенция қабылданады. Оның мақсаты – озон қабатын бүлдіретін заттарды шығаруды тежеу немесе тоқтату. Осы бағытта Ресей мен ТМД елдерінің ғалымдар ұжымы еңбек етуде.

Қышқыл жауындар – атмосфераға байланысты қазіргі кезеңдегі үлкен проблема. Оның негізгі көздері күкіртті ангидрид ( ) пен азот тотығы ( пен азот қос тотығы ) және азот тетраоксиді ( ).

Күкіртті ангидрид. Адам баласы жылу алу үшін көмір мен мазутты жағу кезінде күкірт ангидриді ауаға түседі. Мәселен, 1 млн тонна көмір жаққан кезде 25 мың тонна күкірт бөлінеді екен. Әрине, күкірт жеке элемент күйінде емес, оның күкірт тотығы ретінде ауаға шығарылады. Осы газ атмосфераға түсіп, оттегімен тотығып әрі су буымен қосылып одан күкірт қышқылы түзіледң. Құрамында қышқыл бар тұмандықтар жауын түрінде биосфераға түсіп қауіпті зиян келтіре бастайды.

Сол сияқты отынды жаққан кезде де күкірт қышқылы түзіліп, ауа ағысымен алыс жерлерге жетіп, күтпеген аймақтарда да фауна мен флораға, адам баласына зиян келтіріп отырады.

Азот оксидтері. Азоттың қосылыстары атмосфераға көбінесе ормандардағы өрттерден, ірі өнеркәсіп орындарынан бөлінетін заттар төңірегінде жинақталады. Жалпы атмосфераға азот қышқылының 95% көмірді пайдаланғанда бөлінеді. Оның 40 % автокөлік , 30 % электростанциялар, 20% өндіріс орындарында қазба отындардың үлесіне тиеді. Нәтижесінде, жер шары бойынша жыл сайын атмосфераға 60 млн тонна азот оксиді шығарылып отырады. Ол одан әрі су буымен реакцияға түсіп, азот қышқылын түзеді. Азот қышқылы табиғатта нитраттарға айналып, одан жауын құрамында жер бетіне түседі. Нәтижесінде, бүкіл тіршілікке зиянын тигізеді. Адам баласы азот оксидтеріне душар болған жағдайда тыныс жолдарының қабыну, бронхит, ентікпе және өкпе-тыныс жолдарының ауруынан зардар шегеді.

«Смог (улы тұман». Смог ағылшын сөзң. Түтін деген мағынаны білдіреді. Аталған улы түтін өнеркәсіп, басқа да қажеттіктер үшін көмір мен мазутты жаққанда пайда болады. Тұманның 2 типі бар.

Лондондық тұман типі – негізгі көзі көмір мен мазутты пайдаланғанда түзілетін күкіртті газдың атмосферада концентрациясының көбейіп кетуі. Бұл құбылыс Лондон қаласының ауа бассейінінде алғаш рет есепке алынған. Мәселен, 1952 жылы ауа бассейінінде (үстінде) улы қара тұмандық (смог) 2 жұма бойы тұрып алған. Нәтижесінде 4000-нан астам адам қаза болған. Осы азапты тарихи оқиғадан Лондон тұрғындары 1873,1882,1891,1948, т.б. жылдары зардап шекті.

Фотохимиялық тұман. Атмосфеа қабатында азот оксидьері, көмірсулар,озон, күннің радиациясының фотохимиялық реакцияға ұшырауы нәтижесінде пайда болатын улы түтін. Оның Лондондық тұманнан айырмаышлығ автокөлік моторларынан шығатын газдарды құрап күндізгі жағдайда улы түтін түзуге бейім келеді. Фотохимиялық тұман алғаш рет 190 жылдары Лос-Анджелес қаласы үстінде есепке алынған. Одан соң, бұл құбылыс Нью – Йорк, Токио, Сеул, Афин т.б. қалаларда байқалғаны тарихұа мәлім.

Жоғарыдағы фактілер қоршаған ортаның химиялық ластануы түрінде сипат алып, бүкіладамзат қауымын алаңдатып отыр. Оның зардаптары төмендегі жинақталған кестеде көрсетілген (1-кесте).

1-кесте. Қоршаған ортаның химиялық заттармен ластануын жіктеу кестесі

Радиациялық ластанудың басқа ластанудан көп айырмашылығ бар. Қысқа толқынды тұрақсыз химиялық элементтердің ядросы – радиактивті нуклидтер. Міне,осы бөлшектер мен шығарылған сәулелер адамның организміне түскенде жасушаларды (клеткаларды) бұзады, соның нәтижесінде аурулар пайда болады.

Радиациялық ластанудың негізгі көздері – альфа, гамма және бэта, сияқты радиоактивті сәулелер. Ионданған сәулелер адам,жануар организмдерінде ақуыз,фермеш және басқа да заттардың өзгеруіне, яғни сәуле ауруының дамуына әкеліп соғады.

Сәуле ауруы өзінен алынған сәуленің мөлшеріне қарай ауыр және созылмалы болып бөлінеді. Адамдар екі-үш рет сәуле алғанда ауыр сәуле ұшырайды, ал аз мөлшерде алса ұзақ уақыт сәуле ауруныа шалдығады.

Қабылданған мөлшеріне қарай сәуле ауруы 4 түрлі дәрежеде болады: 1-дәрежесі жеңіл түрі – 100-200 рентген мөлшерінде; 2-ші дәрежесі орташа – 200-300 рентген; 3-ші дәрежесі ауыр – 300-500 рентген мөлшерінде; 4-ші дәрежесі өте ауыр – 500 рентгеннен астам мөлшерде сәуле алған кезде болады.

Сәуле ауруы төрт кезенде жүреді: бірінші кезең – сәуленің организмге әсері оның мөлшеріне қарай болады. Оның ең алғашқы белгілері: әлсіздік, бас айналу бас ауру,жүрек айну,құсу,іш өту,терінің бозаруы,қан қысымның секірмелі болуы, естен тануы. Екінші кезең – бірінші кезеңнен кейін уақытша аурудың жақсарады. Бұл кезеңді латентті кезең, яғни, жағдайдың жақсы болып көріну кезеңі деп атайды. Алған радиация мөлшері көп болса, бұл кезең қысқа болады да екі күннен үш жетіге дейін созылады. Әлсізідік, терлегіштік,тәбетінің төмендеуі,ұйқысының бұзылуы байқалады және қанда өзгеріс боады. Үшінші кезең – өте жоғары мөшерде сәуле алғанда сәуле ауруының асқыну кезеңі басталады. Аурудың температурасы көтеріліп,ішіне қан құйылады. Жаралар пайда болады, бадамша безі асқынып, баспа ауруы пайда болады. Үш-төрт жетіден кейін шаштары түседі, қан құюы бұзылады да жұқпалы аурулар дами бастайды (өкпенің қабынуы, дизентерия,іш өту,қанның бұзылуы,т.б.). төртінші кезең – сәуле ауруының жеңіл түрі, бұл осы кезеңде ауру жазыла бастайды. Ауыр түрі болса,онда адам бірінші кезеңде өліп кетеді. Орташа және ауырлау түрінде адамның жазылуы бірнеше айға созылып, қан азаяды, қан қысымы көтеріледі және организмнің әлсіздігі байқалады.

Егер тамақ не су арқылы радиактивті заттар адаманың ішкі органдарына түссе, онда адамға 25-30 г активтелген көмір, 50 г күкірт қышқыл барийді немесе 25-30 г балшық суын ішкізеді. Адсорбент радиактивті заттарды қанға өткізбей сіңіріп алады. одан әрі 15-20 минуттан соң 2-3 литр беріп құстырып,асқазаннан қударады. Адам баласы сәулемен қатар әр ттүрлі жарақат алса ішіне қан құйылған жағдайда еш қимыл жасатпай 5 % хлорлы кальций ерітіндіін 4 сағат сайын бір ас қасықтан беру керек. Сәуле ауруымен ауырған адамдарға сорпа, әр түрлі жеміс шырынын немесе көп су ішкізу керек. Аздап тұз қосылған су беріп,аз-аздан жиі тамақтандыру керек. Адамның іс-әрекеті нәтижесінде биосфераның радиациялық ластануы өте үлкен қауіп тудырып отыр. Қазіргі кезде радиактивті заттар өте кең қолданылуда. Осы элементтерді тасымалдауда болатын немқұрайлылықтың нәтижесінде өте күшті радиациялық ластану болады. Мысалы, атом қаруын сынақтан өткзу биосфераның радиациялық ластануына әкеліп соғады. Жиырмасыншы ғасырдың екінші жартысынан бастап, түрлі атом электр станциялары,мұз жарғыш кемелер, ядролық қондырғылары бар сүңгуір қайықтарды кең түрде пайдалана бастады. Өнеркәсіп пен атом энергиясын пайдаланатын мекемелер дұрыс жұмыс істегенде қоршаған ортаның радиактивті нуклидтермен ластануы өте аз мөлшерде болады. Осы атомдық энергияны пайдаланатын мекемелерде апат болғанкезеңде жағдай өзгеше болады. Радиациялық ластану нәтижесінде түскен радиактивті шөгінділердің өзі бірнеше мындаған километрге дейін таралады. Қазіргі кезде әскери өнеркәсіптің радиактивтік қалдықтарын сақтау мен жою мәселесі тұр. Осы қалдықтар жыл сайын қоршаған орта үшін аса қауіпті бола түсуде.

Радиактивтік ластану өткен ғасырдың 40-шы жылдары уранның ыдырау реакциясы ашылғаннан бастап пайда болған. Атом энергисы американдықтар соғыс мақсатында, ал 1945 жылдан бұрын Кеңес дәуірінде оны бейбіт мақсатқа пайдалана бастады. Атом энергиясын пайдалану кезінде сақтандыру шаралары қоса жүргізіледі. Өйткені, атом қондырғылары жұмыс істеу кезінде, адам өміріне қауіпті радиактивті шлак тзіледі. Ал оны залалсыздандыру оңай шаруа емес. Радиактивті қалдықтарды теңізге, мұхитқа,өзенге тастауға рұқсат етілмейді. Әрине, бұл жағдай кейбір капиталистік елдерде сақталмайды. Мәселен, Ирландия жағалауы қазір ядролық үйіндіге айалған. Жыл сайын мұхит түбіне радиактивтік қалдықтар тасталып жатыр. Көптеген дамыған елдерде атом өнеркәсібі кәсіпорындарында белгіленген санитарлық нормаға дейін радиактивті заттардың концентрациясын азайтатын тазарту қондырғылары салынған. Қалдықтар баллондарға салынып цементтеледі де, арнаулы жерлерге тасталады. Чернобыль апаты айналадағы орта мен халықтың денсаулығына қатты әсер еткен, атом энергиясындағы ешуақытта болмаған апат. Чернобыль апаты кезінде атмосфераға 50 МК радиактивті заттар шығарылған және ауданы 3000 км болатын жерге таралған.