Загрязнение атмосферы и экологические последствия

Условием появления и развития жизни на Земле является атмосфера — окружающая Землю газовая среда, воздушный бассейн. По объему и составу образующих газов атмосфера Земли резко отличается от газовых оболочек других планет Солнечной системы. Земная атмосфера простирается на высоту 1,5-2 тысячи километров над уровнем моря или суши, т.е. составляет около 1/3 радиуса планеты. Ее суммарная масса определяется по силе давления на поверхность Земли и равняется 5,15х1015 тонны. Атмосферный воздух — это механическая смесь газов со взвешенными каплями воды, частицами пыли, кристаллами льда и пр. Атмосферное давление и плотность с высотой убывают, и атмосфера без резкой границы постепенно переходит в космическое пространство.

Наиболее распространенными компонентами газового загрязнения атмосферы являются: оксид серы SO2 (сернистый газ); оксид углерода CO (угарный газ); диоксид углерода СO2 (углекислый газ); оксиды азота N2O; сероводород H2S; углеводороды выхлопных газов автомобилей; аммиак NН3; радиоактивные отходы атомных станций. Дымящие трубы предопределили также увеличение количества и спектра индустриальных аэрозолей, к которым относятся частицы дыма, сажи и золы, попадающие в атмосферу при сжигании органического топлива и работе промышленных комбинатов.

В XX веке технический прогресс наиболее существенно изменил содержание в воздухе углекислого газа и озона. Так, сжигание огромных количеств ископаемого топлива (угля, нефти и газа) привело к росту концентраций СO2 в атмосфере. По последним данным, в результате деятельности человека в атмосферу выбрасывается 32 миллиарда тонн СО2 в год.1 Увеличение содержания углекислого газа усугубляется массовым сведением тропических лесов, являющихся основными источниками преобразования газового состава атмосферы.

Помимо увеличения содержания в атмосфере углекислого газа произошло увеличение удельного содержания и таких газов, как метан, оксид азота, тропосферный озон. В природных условиях метан (СН4), образующийся в анаэробных условиях, поступает в атмосферу из болот и зоны разломов земной коры. По сравнению с доиндустриальной эпохой, содержание метана увеличилось вдвое и продолжает расти со скоростью около 0,8% в год. Антропогенному увеличению концентраций газа способствовало развитие сельскохозяйственного производства, в первую очередь рисовых плантаций, увеличение поголовья скота, добыча природного газа. Повышение концентрации оксида азота (N2O) связано с резким увеличением применения азотных удобрений, а также с большим количеством выбросов, получаемых при сгорании топлива у самолетов.

Кроме этого, в атмосфере появился целый ряд газов, не присутствующих в ее составе ранее. Несмотря на то, что объемы этих газов несопоставимо малы по сравнению с углекислым газом, некоторые из них еще более опасны в качестве источника изменения процессов в атмосфере. К таким газам относятся хлорфторуглеводороды, в том числе фреоны. В конце 80-х годов именно с действием этих газов антропогенного происхождения связывалось возникновение озоновых дыр, фиксируемых над той или иной территорией. Фреоны, производство которых началось в конце 30-х годов XX века, поступают в атмосферу при использовании их в холодильных установках, кондиционерах, аэрозольных баллонах, при производстве пенопластов. По различным оценкам, время их жизни в атмосфере составляет 80-170 лет. Благодаря своей устойчивости, фреоны способны достигать озонового слоя, где происходит высвобождение хлора в агрессивной среде и разрушение озона.

На загрязнении воздушного бассейна Земли сказывается и сельскохозяйственная деятельность человека. Вносимые в почву агрохимикаты распространяются в окружающую среду за счет выветривания и с почвенной влагой. Загрязнителями являются пестициды, используемые для защиты культур и леса от вредителей и болезней. От крупных животноводческих комплексов в атмосферу попадают аммиак, сероводород и другие газы с резким запахом.

Все более мощными загрязнителями воздушного бассейна выступают различные виды транспорта. Бурный рост автомобильного транспорта во многих странах мира обеспечил ему первое место по загрязнению воздушной среды. Автомобильные выхлопные газы представляют собой смесь примерно 2000 веществ, основными вредными компонентами которой являются оксиды углерода и азота, углеводороды, сернистые газы. Серьезную опасность представляет авиация, так как работа реактивных двигателей связана с расходованием огромного количества кислорода. Запуск сверхмощных ракет нарушает целостность озонового слоя атмосферы и открывает доступ на Землю губительному ультрафиолетовому излучению Земли. Околоземные слои атмосферы засоряются уже нефункционирующими космическими аппаратами. В космический мусор включены части ракет и спутников, продукты жизнедеятельности человека. Общая масса искусственных спутников Земли на высоте до 2000 километров составляет около 3000 тонн и состоит из 3000 разрушенных последних ступеней ракет и весьма небольшого количества действующих спутников.2

Многие бытовые процессы также ведут к загрязнению воздушной среды, прежде всего накопление, сжигание и переработка бытовых отходов. В качестве примера можно привести отравление воздуха диоксинами в Японии в результате сжигания бытового мусора. Эти вещества возникают в результате горения пластмасс. «Диоксиновой столицей» мира стал Токио. Хотя объем выбросов этих веществ составляет в Японии всего 4кг. в год, это самый высокий уровень в мире и его более чем достаточно, чтобы в