Если человечество не уменьшит количество загрязнений атмосферы, и глобальная температура будет увеличиваться и дальше, как это имеет место на протяжении последних 20 лет, то очень быстро климат станет теплее, чем в какое-либо время на Земле за последние 100 000 лет. Это вызовет активное ускорение глобального экологического кризиса.

Озоновая дыра в атмосфере

На высоте 20-50 км воздух одержит повышенное количество озона. Озон образуется в стратосфере за счет молекул обычного, двухатомного кислорода О2, который поглощает жесткое УФ излучение. Энергия лучей УФ-В и УФ-С тратится на фотохимическую реакцию образования озона из кислорода:3О2 -> 2О3 и поэтому до поверхности земли они не доходят, туда проникает лишь значительно ослабленный поток «мягкого» УФ-С.

В последнее время ученые чрезвычайно обеспокоены снижением содержания озона в озоновом слое атмосферы. Над Антарктидой обнаружена «дыра» в этом слое, где содержание его меньше обычного на 40 – 50%. Эта озоновая дыра из года в год увеличивает свою площадь и сегодня она уже больше материка Антарктида. Озоновая дыра обусловила усиление УФ - фона в странах, размещенных в Южном полушарии, ближе к Антарктиде, прежде всего в Новой Зеландии. Медики этой страны бьют тревогу, констатируя значительное повышение количества заболеваний, обусловленных увеличенным УФ-фоном, таких, как рак кожи и катаракта глаз.

Установлено, что повреждению озонового слоя способствует некоторые химические вещества (например, оксиды азота), которые попадают в стратосферу с восходящими воздушными течениями. Тут они вступают в реакцию с озоном и разлагают его на кислород. Но в то же время оксидов азота в атмосфере очень мало, они нестойки и серьезно не влияют на количество озона в стратосфере. Но появился другой источник озоноповреждающих веществ – это деятельность человека. Современная промышленность все в больших количествах использует так называемые фреоны (хлорфторметаны, такие как CFCL3, CF2ClCBr). Они широко используются как хладагенты в рефрижераторах и домашних холодильниках, как аэрозольные разбрызгиватели в баллончиках с краской, лаком, парфюмерией, для очистки полупроводниковых схем. Сегодня в мире ежегодно выпускается несколько миллионов тонн фреонов.

Для людей и животных пары фреонов не вредны, но они чрезвычайно стойкие и могут сохраняться в атмосфере до 80 лет. Пары фреонов с восходящими воздушными течениями попадают в стратосферу, где под влиянием УФ излучения Солнца их молекулы распадаются, освобождая атома хлора. Это вещество действует, как очень сильный катализатор, разлагая молекулы озона до кислорода. Один атом хлора способен разложить 100 000 молекул озона.

Под угрозой исчезновения озонового слоя руководители многих стран мира решили решительно действовать. И в 1985 г. в Монреале указами большинства стран мира был подписан протокол об охране атмосферного озона. Решено до 2000-го года уменьшить на 50% использование фреонов, а вскоре и совсем отказаться от них, заменяя их безопасными соединениями.

Смог

В декабре 1952 г. информационные агентства мира передавали тревожные сообщения из Лондона про беду, которая посетила этот большой город. Безветренная и очень холодная погода привела к скоплению над городом т.н. «черного смога» – облака вредных газов, к чему привело усиленная работа сотен котельных, в топках которых горели уголь, мазут и соляр. В околоземном слое воздуха резко возросло количество (до 10 мг/м3, а в некоторых местах и больше) отравляющих окисей азота и других вредных компонентов. Это привело к гибели в Лондоне около 4 000 человек, десятки тысяч попали в больницы, заболели легочными заболеваниями.

Над другим большим городом – Лос-Анджелесом – нередко появляется т.н. «белый смог» в результате большой загазованности автотранспортом. Это явление серьезно вредит здоровью жителей таких городов, как Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токио, Милан, Мехико. В ближайшее время оно может возникнуть в наших наибольших индустриальных городах, к тому же еще перегруженных автотранспортом (Киев, Харьков, Днепропетровск, Одесса, Симферополь и др.). Благоприятными условиями для появления смога являются солнечные безветренные летние дни.

Исследования ученых показывают, что смог возникает в результате сложных фотохимических реакций в воздухе, загрязненном углеводородами, пылью, сажей и окисями азота под влиянием солнечного света, повышенной температуры нижних слоев воздуха и большого количества озона, который выделяется в результате разложения двуокиси азота под действием веществ из не полностью сгоревшего автомобильного топлива. В сухом, загазованном и теплом воздухе возникает прозрачный синеватый туман, который неприятно пахнет, раздражает глаза, горло, вызывает удушье, бронхиальную астму, эмфизему легких. Листва на деревьях вянет, покрывается пятнами, желтеет.

Кислотные дожди

Окиси серы и азота, которые выбрасываются в атмосферу вследствие работы тепловых электростанций и автомобильных двигателей, соединяются с атмосферной влагой и образуют мелкие капельки серной и азотной кислот, которые переносятся ветрами в виде кислотного тумана и выпадают на землю кислотными дождями. Эти дожди крайне вредно действуют на окружающую среду:

снижается урожайность большинства с/х культур вследствие повреждения листвы кислотами;

вымывается из грунта кальций, калий, магний, который вызывает деградацию фауны и флоры;

гибнут леса

отравляется вода озер и прудов, где гибнет рыба, исчезают насекомые;

исчезают водоплавающие птицы и животные, которые питаются насекомыми;

гибнут леса в горных районах, что вызывает селевые потоки;

ускоряется разрушение памятников архитектуры и жилищных зданий;

увеличивается количество заболеваний людей и животных.

Влияние загрязнений атмосферного воздуха на организм животных

Атмосфера представляет собой воздушную оболочку зем­ного шара. Воздух состоит на 78 % из азота , на 21 % из кислорода, на 1 % из аргона и на 0,03 % из диоксида углерода. Из всех газов, составляющих атмосферу, наиболь­ший экологический интерес представляют кислород и диок­сид углерода. Концентрация этих газов в воздухе отлича­ется большой стабильностью, что связано с особенностями функционирования биосферы. В процессе синтеза и распада органических веществ биосфера производит кислорода и диоксида углерода ровно столько, сколько расходует.

Однако, в последние годы картина существенно меняется. Под влиянием хозяйственной деятельности человека содер­жание диоксида углерода увеличивается. Растет и расход кислорода из года в год. Эти изменения вызывают серьез­ные нарушения в функционировании биосферы, изменяется климат и другие параметры качества среды.

Слишком низкие, как и слишком высокие концентрации кислорода и диоксида углерода отрицательно влияют на организм растений и животных. Однако, обычно в природной среде изменения концентрации кислорода и диоксида угле­рода не достигают величин, губительно влияющих на орга­низмы. Это можно наблюдать лишь в искусственных экологи­ческих системах, например, на животноводческих фермах и комплексах. Основной источник диоксида углерода, нега­тивно изменяющего газовый состав воздуха животноводческих помещений- выдыхаемый животными воздух.