§ 7. Екологічні проблеми атмосфери

Парниковий ефект. За новітніми даними учених, за 80-ті рр. середня температура повітря в північній півкулі підвищилася, у порівнянні з кінцем XIX ст., на 0,5-0,6°С. За прогнозами, на початок 2010 р. середня температура на планеті може підвищитися на 1,2°С. Учені пов'язують таке підвищення температури в першу чергу зі збільшенням вмісту вуглекислого газу (діоксиду вуглецю) і аерозолів в атмосфері. Це приводить до надмірного поглинання повітрям теплового випромінювання Землі. Певну роль у створенні так званого «парникового ефекту» відіграє тепло, що виділяється ТЕС і АЕС.

Починаючи з 70-х рр. XX ст. усе більшу увагу привертають фреони.

Ці речовини одержали поширення в холодильних установках, в синтетичних піноутворювачах, у якості пропелентів в аерозольних балончиках, що застосовуються в медицині, побутовій хімії, лакофарбовій промисловості, сільському господарстві, косметиці тощо. Загальне виробництво фреонів перевищує 700 тис. т у рік, і вся ця кількість рано чи пізно виділяється в атмосферу.

Зменшення озонового шару земної атмосфери і глобальне потепління клімату в значній мірі залежить і від викидів в атмосферу хлормістких холодоагентів, застосовуваних здебільшого в холодильній і теплонасосній техніці, а також при виготовленні різних аерозолів. Необхідність обмеження, а в перспективі – і повного припинення використання й виробництва цих речовин покладена в основу підписання країнами світу «Монреальського протоколу».

1997 року на конференції у Кіото був підписаний протокол щодо кліматичних змін, відповідно до якого країни зобов'язалися утримувати рівень шкідливих викидів протягом періоду 2008-2012 рр. на 5,2% нижче рівня 1990 року.

Потепління клімату може спричинити інтенсивне танення льодовиків і підвищення рівня Світового океану. Зміни, що можуть відбутися внаслідок цього, просто важко передбачити.

Вирішити цю проблему можна було б, скоротивши викиди вуглекислого газу в атмосферу й установивши рівновагу в циклі кругообігу вуглецю.

Виснаження озонового шару. В останні роки відзначають виснаження озонового шару атмосфери, що є захисним екраном від ультрафіолетового випромінювання. Особливо швидко цей процес відбувається над полюсами планети, де з'явилися так звані озонові діри. Небезпека полягає в тому, що ультрафіолетове випромінювання згубне для живих організмів.

Основною причиною виснаження озонового шару є застосування людьми хлорфторвуглеців (фреонів), широко використовуваних у виробництві й побуті в якості холодореагентів, піноутворювачів, розчинників, аерозолів. Фреони інтенсивно руйнують озон. Самі ж вони руйнуються дуже повільно, протягом 50-200 років. 1990 року у світі вироблялося понад 1300 тис. т озоноруйнуючих речовин.

Під дією ультрафіолетового випромінювання молекули кисню (О₂) розпадаються на вільні атоми, що у свою чергу можуть приєднуватися до інших молекул кисню з утворенням озону (О₃). Вільні атоми кисню можуть також реагувати з молекулами озону, утворюючи дві молекули кисню. Таким чином, між киснем і озоном встановлюється й підтримується рівновага.

Однак забруднювачі на зразок фреонів каталізують (прискорюють) процес розкладання озону, порушуючи рівновагу між ним і киснем убік зменшення концентрації озону.

З огляду на небезпеку, що загрожує нашій планеті, міжнародне співтовариство зробило перший крок до вирішення цієї проблеми. Підписано міжнародну угоду, згідно з якою виробництво фреонів у світі до 1999 р. повинно скоротитися приблизно на 50%.

Надзвукові літаки й ракети порушують цілісність озонового шару, викидаючи хлорфторвуглеці (ХФВ).

При виведенні на орбіту американської станції «Скайлеб» за допомогою ракети-носія «Сатурн-5» у земній іоносфері утворилося «вікно» діаметром 1800 км, що затяглося тільки через 1,5 року.

Фахівці припускають, що 125 запусків ракетоносіїв на зразок «Сатурн-5» і 85 запусків космічних кораблів на зразок «Шатл» можуть призвести до катастрофічного й необоротного руйнування озонового шару планети, що може спричинити загибель всієї біосфери.

Смог. Автор книги «Забруднене небо» Л.ДЖ. Папетон так сформулював проблему: «Або люди зроблять так, що в повітрі стане менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей».

Фотохімічний туман являє собою багатокомпонентну суміш газів і аерозольних часток первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту і сірки, численні органічні сполуки, названі в сукупності фотооксидами. Фотохімічний смог виникає в результаті фотохімічних реакцій: наявності вуглеців та інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації. Безвітряна погода – умова для створення високої концентрації реагуючих речовин. Смог у залежності від вологості повітря і вмісту різних речовин в атмосфері буває сухий і мокрий, білий і чорний.

Смог за своїм фізіологічним впливом на організм людини вкрай небезпечний для дихальної та кровоносної системи і часто буває причиною передчасної смерті міських жителів з ослабленим здоров'ям.

Ранком 26 жовтня 1948 р. густий туман (смог) огорнув м. Донора (штат Пенсільванія, США). Із суміші туману з димом і кіптявою почала випадати сажа, що покрила будинки, тротуари і бруківки чорним покривалом. Дві доби видимість була настільки поганою, що жителі ледве знаходили дорогу додому. Невдовзі до лікарів звернулося багато пацієнтів, що скаржилися на недостачу повітря, нежить, кашель, різь в очах і нудоту. Протягом наступних чотирьох днів, до першого дощу, занедужало 5910 чоловік з 14 тис. жителів міста. Двадцять чоловік умерло. Загинуло багато собак, кішок, птахів.

Повітря Запоріжжя як екофактор

Запорізьке повітря – це небезпечна суміш промислових викидів із залишками кисню. Можна собі уявити наскільки такий «диявольський коктейль» впливає на здоров'я і скільки людей він відправляє на цвинтар, якщо кількість викидів на одного запоріжця в 2-3 рази перевищує... вагу цього запоріжця!

За 2001 р. заводами, не враховуючи автотранспорт, в атмосферу відправлено 140 тис. т різних шкідливих речовин, у тому числі 27,5 тис. т твердих речовин (пил, окисли заліза і частки інших металів); 89,5 тис. т чадного газу, 12,5 тис. т сірчистого ангідриду, 9,7 тис. т оксидів азоту, 1 тис. т вуглеводнів.

У 2003 р. викиди в атмосферу становлять 239 тис. тонн.

Уже настає той час, коли світ може задихнутися, якщо не прийде на допомогу Природі Людина.

У 2004 р. у повітря Запоріжжя потрапило 225 тис. т шкідливих речовин.

У 2005 р. тільки за І півріччя в атмосферу було викинуто 130 тис. т небезпечних сполук, серед них 2 т миш'яку, 191 т аміаку, 16 тис. т суспензій з різними мікрочастинками, що проникають у легені і шкіру, 41т сірчаної кислоти, 23 т ацетону, 28 т бензолу. Викиди діоксиду вуглецю за цей час становлять 4,4 млн тонн.

У сучасній Україні Запоріжжя входить у трійку найбільш брудних міст країни. Проблемою Запоріжжя є також розташування заводів-гігантів у безпосередній близькості від житлових районів, що буквально отруює життя городян.

За даними міської СЕС, у 2005 р. якість атмосферного повітря в Запоріжжі залишалася «неприпустимою», а за ступенем небезпеки – «помірно небезпечною». Узагалі – жити можна, дихати – не можна.

Вплив забруднення повітря на здоров'я людини

Забруднення повітря дорого обходиться людині і природі. Це найнебезпечніша форма забруднення навколишнього середовища. Підвищений рівень забруднення атмосферного повітря насамперед позначається на самопочутті людей, адже дихання – основа життєдіяльності будь-якого організму. Клініко-епідеміологічні дослідження вказують на пряму залежність захворювання і смертності людей від забруднення атмосфери, особливо це стосується людей літнього віку і дітей.

Досить небезпечним є фотохімічний смог. Його виникнення спричиняє так звані «катастрофи», що супроводжуються людськими жертвами.

Більше половини населення Японії давно не бачить блакитного неба. Так, у Токіо тільки за 1975 р. чисельність «жертв забруднення атмосфери» перевищила 10 тис. чоловік. Найбільш поширені хвороби – бронхіальна астма, виразка шлунка, цироз печінки, параліч кінцівок. У Японії з кожної тисячі чоловік 127 страждають від хвороб, викликаних забрудненням атмосфери.

Ученими встановлене співвідношення між ступенем забруднення атмосферного повітря і кількістю людей, що хворіють хронічним бронхітом, емфіземою легень і т.д. Особливо шкідливим для людини є чадний газ.

Забруднена приземна атмосфера викликає рак легень, горла і шкіри, розлад центральної нервової системи, алергійні і респіраторні захворювання, дефекти у немовлят і багато інших хвороб, список яких визначається присутніми у повітрі забруднюючими речовинами і їх спільним впливом на організм людини. Між здоров'ям населення і якістю атмосферного повітря спостерігається тісний позитивний зв'язок.

Гази й аерозолі, що надходять до атмосфери, характеризуються високою реакційною здатністю. Пил і сажа, що виникають при згорянні палива, під час лісових пожеж, сорбують важкі метали і радіонукліди і при осадженні на поверхню можуть забруднити великі території, проникнути в організм людини через органи дихання.

Викиди в навколишнє середовище відходів виробництва, у яких містяться хром, свинець, нікель, цинк, мідь, оксиди азоту і сірки, бензопірен, діоксини й ін., негативно впливають на здоров'я людей. У порівнянні з первісною людиною в організмі сучасного жителя Землі кадмію приблизно в 70 разів більше, свинцю – у 17, ртуті – у 19 разів.

Мають мутагенну й канцерогенну активність такі речовини: вуглеводні, бензопірен, діоксини, фенол, формальдегід, бензол, свинець, марганець, нікель, цинк, хром, миш'як, двоокис азоту.

Речовини, що порушують ембріональний розвиток: сірковуглець, окис вуглецю, мідь, бензин, сірчистий газ, ртуть.

Інші шкідливі здоров'ю речовини – окиси азоту і сірки, сірчана кислота, сірководень, аміак, пил, сірка, цемент, хлор- і фторсполуки.

Діоксин – розкладає печінку, не виводиться з організму, викликає рак печінки.

Свинець – викликає важкі психічні захворювання, порушення діяльності мозку, викликає слабоумство, утрату пам'яті, шизофренію.

Алюміній – заміщає срібло в клітках мозку, викликає слабоумство.

CO₂ – руйнує еритроцити крові.

SiO₂ – пил двоокису кремнію викликає небезпечну хворобу легень – силікоз.

Жити можна, дихати – не можна

За офіційними даними, на 2002 р. в Україні нараховували 347 тис. джерел шкідливих викидів в атмосферу. Концентрація цих речовин у повітрі в цілому по країні перевищує гранично допустимі норми в 5-9 разів, а в атмосферному басейні Донбасу, Придніпров'я і Прикарпаття – у 20-30 разів.

Наслідки такого ставлення до навколишнього середовища – зростання захворювань і смертності – загрожують виродженням нації.

Щорічно по всій Україні в атмосферу виділяється від 60 до 100 млн т шкідливих речовин, у середньому на кожну людину припадає 2 тонни.

Важка екологічна ситуація в промисловому регіоні Придніпров'я – Донецькій, Луганській, Дніпропетровській і Запорізькій областях.

З 45 великих міст України тільки в 4 містах концентрація шкідливих речовин в атмосфері не перевищує норму. У 21 місті забруднення повітря вище норми в 10-15 разів.

У Запоріжжі залишається на високому рівні захворюваність і смертність. У першу чергу страждають діти. Із 350 тис. дітей, що проживають у Запорізькій області, понад 20% перебуває на диспансерному обліку в лікарнях. За останнє десятиліття кількість дітей до 14 років скоротилася вдвічі. Кількість дітей, що страждають хворобами крові і кровотворних органів, збільшилася в 3 рази. У дорослого населення кількість захворювання гіпертонією зросла на 57,8%, хворобами крові і кровотворних органів – на 38%, хворобами очей – на 38%. За онкологічними захворюваннями Запорізька область займає перше місце в Україні. При середньоукраїнському показнику в 325 хворих на 100 тис. населення, у нас – від 367 до 400 чоловік. Смертність від раку – одна з найвищих. У 2005 р. із загального числа померлих кожен сьомий помер від раку.

З 1991 по 2005 рр. населення України зменшилося більш ніж на 5 млн чоловік.

За даними міської СЕС, головні забруднювачі легень міських жителів – пил, двоокис азоту, фенол, сірчисті сполуки. Суміш цих речовин викликає найсильніші розлади органів дихання і сприяє онкозахворюванням.

Демографічний вибух

Кінець XX – початок XXI ст. характеризується бурхливим ростом чисельності населення в країнах, що розвиваються. Щорічний приріст населення планети становить 70-90 млн чоловік. За даними ООН, на початок 2005 р. населення Землі становило 6,5 млрд чоловік. Оптимальний варіант для нашої планети – це 4 млрд жителів.

Якщо людству відмовить розум і станеться так, що чисельність населення Землі перейде верхню припустиму межу – 12 млрд, тоді всі екосистеми будуть зруйновані і 5 млрд чоловік опиняться повільно умираючими від голоду і спраги.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Які екологічні проблеми викликані забрудненням атмосфери?
2. Які види діяльності людини можуть порушити рівновагу в атмосфері?
3. Назвіть основні джерела забруднення атмосфери у вашій місцевості.
4. Які заходи можна вжити для зниження антропогенного забруднення атмосфери?
5. Як впливає забруднення атмосфери на здоров'я людини?

Дивіться також: