Вопрос 3. Экологические последствия глобального загрязнения ат­мосферы

 

«Парниковый эффект», наряду с нарушением озонового слоя и кислотными дождями, вызван глобальным техноген­ным загрязнением атмосферы. Многие ученые рассматривают их как крупнейшие экологические проблемы современности. Со второй половины XIX в. наблюдается постепенное повы­шение среднегодовой температуры, что связывают с накопле­ниями в атмосфере так называемых «парниковых газов» — ди­оксида углерода, метана, фреонов, озона, оксида азота и др.

Парниковые газы препятствуют длинноволновому тепло­вому излучению с поверхности Земли, и атмосфера, насыщен­ная ими, действует как крыша теплицы. Она, пропуская внутрь большую часть солнечного излучения, почти не пропускает на­ружу тепло, переизлучаемое Землей.

В связи со сжиганием человеком все большего количества ископаемого топлива (ежегодно более 9 млрд т условного топ­лива) концентрация С0₂ в атмосфере постоянно увеличивает­ся. За счет выбросов в атмосферу при промышленном произ­водстве и в быту растет содержание фреонов (хлорфторуглеродов), метана, в меньшей степени — оксида азота.

«Парниковый эффект» является причиной роста средней гло­бальной температуры воздуха у земной поверхности. Так, в 1988 г. среднегодовая температура оказалась на 0,4°С выше, чем в 1950—1980 гг., а к 2005 г. ее повы­шение было на 1,3°С. В докладе Международной группы ООН по проблемам климатических изменений утверждается, что к 2100 г. температура на Земле увеличится на 2—4 градуса. Мас­штабы потепления за этот относительно короткий срок будут сопоставимы с потеплением, произошедшим на Земле после ледникового периода, а значит, экологические последствия мо­гут быть катастрофическими. В первую очередь, это повыше­ние уровня Мирового океана вследствие таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения и т.д. Повышение уровня океана всего лишь на 0,5—2,0 м к концу XXI в., приве­дет к нарушению климатического равновесия, затоплению при­морских равнин в более чем 30 странах, деградации многолетнемерзлых пород, заболачиванию обширных территорий и т.п.

На Международной конференции в Торонто (Канада) в 1985 г. перед энергетикой всего мира была поставлена задача сократить к 2005 г. на 20% промышленные выбросы углерода в атмосферу. На конференции ООН в Киото (Япония, Киотский протокол) в 1997 г. подтвержден установленный ранее барьер для выбросов пар­никовых газов. Но очевидно, что ощутимый экологический эф­фект может быть получен лишь при сочетании этих мер с гло­бальным направлением экологической политики — максималь­но возможным сохранением сообществ организмов, природных экосистем и всей биосферы Земли.

«Озоновые дыры» — это значительные пространства в озо­новом слое атмосферы на высоте 20—25 км с заметно пони­женным (до 50% и более) содержанием озона.

Истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Оно ослабляет способность атмосферы защищать все живое от жесткого ульт­рафиолетового излучения («УФ-радиация»), энергии одного фо­тона которого достаточно, чтобы разрушить большинство ор­ганических молекул. Поэтому в районах с пониженным содер­жанием озона многочисленны солнечные ожоги, увеличивается количество заболеваний раком кожи и т.д.

Предполагается как естественное, так и антропогенное про­исхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению большин­ства ученых, более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеродов (фреонов). Фреоны широко приме­няются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки и др.). В атмосфере фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглеродов (фре­онов) являются США (30,85%), Япония (12,42%), Великобри­тания (8,62%) и Россия (8,0%). В последнее время в США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким по­тенциалом разрушения озонового слоя. Согласно международ­ным протоколам во многих странах, в том числе и в России, предусматривается значительное снижение выбросов.

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном про­исхождении «озоновой дыры». Причины ее возникновения одни видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли, т.е. с прорывом глубинных газов (водород, метан, азот) через рифтовые разломы земной коры

«Кислотные дожди» образуются при промышленных вы­бросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленную сер­ную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказыва­ются подкисленными (число рН ниже 5,6).

Суммарные мировые антропогенные выбросы SО₂ и NO_x составляют ежегодно более 255 млн т. Закисление природной среды негативно отражается на состоянии экосистем. Под дей­ствием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не толь­ко питательные вещества, но и токсичные металлы: свинец, кадмий, алюминий и др. Далее они сами или их токсичные соединения усваиваются растениями и почвенными организ­мами, что ведет к весьма негативным последствиям.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость ле­сов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приво­дит к их деградации как природных экосистем. Пятьдесят миллионов гектаров леса в 25 европейских странах страдают от дей­ствия сложной смеси загрязняющих веществ. Гибнут хвойные горные леса на Северных Аппалачах и в Баварии. Отмечены случаи поражения хвойных и лиственных лесов в Карелии, Си­бири и в других районах нашей страны.

Примером негативного воздействия кислотных осадков на природные экосистемы является закисление озер. Особенно ин­тенсивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и Фин­ляндии. Объясняется это тем, что значительная часть выбро­сов серы в США, ФРГ и Великобритании выпадает именно на их территории.

В России площадь закисления — несколько десятков мил­лионов гектаров. Известны случаи закисления озер Карелии. Повышенная кислотность осадков наблюдается вдоль запад­ной границы (трансграничный перенос) и на территории ряда крупных промышленных районов. Например, в районе города Норильска и на Северном Урале огромные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за выбросов диок­сида серы Норильским горно-химическим комбинатом.