Изменения состояния воздушной среды

Воздействие человека на природную среду про­исходит непрерывно. Осваивая новые территории, вырубая и выжигая леса, распахивая земли, люди нео­сознанно меняют характер подстилающей поверхно­сти, тем самым, способствуя изменению теплового ба­ланса. Создаются новые водохранилища, изменяются русла рек, осушаются болота. Все это влияет на газо­вый и Благо-тепловой обмен атмосферы.

Человек все больше влияет на окружающую сре­ду и климат. Ежеминутно промышленные предприя­тия, ТЭЦ, автотранспорт сжигают громадное количе­ство топлива, что приводит к непрерывному повыше­нию содержания двуокиси углерода в атмосфере. А это может привести к серьезным глобальным по­следствиям. Уже считают, что данный процесс вызо­вет потепление вследствие так называемого «парни­кового эффекта». Кроме того, в атмосферу поступают и химически активные примеси: фреоны, фтористые, бромистые и хлорные соединения, которые разрушают озоновый слой и влияют на тепловой режим планеты.

К другим факторам, влияющим на изменение кли­мата, относятся: загрязнение океана нефтяными про­дуктами, нарушение тепло- и влагообмена между ат­мосферой и океаном; воздействие на облака с целью стимулирования осадков; увеличивающийся выброс в атмосферу водяного пара; воздействие оросительных систем; повышение испарения.

Загрязнение атмосферы – это поступление в воз­душную среду загрязнителей (аэрозолей, газов, твердых частиц) в количествах и концентрациях, изменяющих состав и свойства значительных объе­мов воздушных масс и оказывающих негативное воздействие на живые организмы. Источниками естественного загрязнения атмосферы являются; космическая пыль, деятельность вулканов, ветро­вая эрозия почв, выветривание горных пород, Ве­лико загрязнение атмосферы от хозяйственной деятельности. Основные загрязнители: оксиды азо­та, сера, углерод, газообразные соединения, пыль, аэрозоли.

В последние десятилетия в крупных городах и промышленных центрах резко возрастает загрязнение атмосферы из-за все увеличивающегося количества выбросов, которое на сегодня составляет около 400 кг на человека в год. До 27% всех вредных промышлен­ных выбросов приходится на долю теплоэлектростан­ций и котельных, работающих на угле. Причем эти выбросы содержат в 4-5 раз больше радиоактивных веществ, чем выбросы атомных станций. От 2-5 до 50% (в крупных промышленных центрах) составляет в об­щем загрязнении доля автотранспорта. В выхлопных газах автомобилей содержится до 200 наименований ядовитых соединений, наиболее опасными из которых являются окись углерода и соединения свинца. В ре­зультате промышленных выбросов (в том числе и авто­транспортом) в окружающую среду поступает больше, чем при естественном круговороте: ртути – в 8 700 раз, мышьяка – в 125 раз, урана – в 60 раз и т.д.

Растет запыленность. Над промышленными цент­рами или крупными городами образуется загрязнен­ный слой воздуха, так называемый «смог», который условно можно разделить на три яруса: нижний, зале­гающий между домами, связан с выделением выхлоп­ных газов транспортом и поднятой пылью; второй – питаемый дымом отопительных систем, располагается над домами на высоте около 20-30 м; третий – на высоте 50-100 м, питается в основном выделениями промышленных предприятий. Необходимо учитывать также, что при воздействии солнечной радиации на смесь углеводородных газов и окислов азота, выбрасываемых в атмосферу с выхлоп­ными газами, образуется так называемый «фотосмог», который представляет собой большую опасность для здоровья людей. По степени загрязнения воздушной среды лиди­руют Москва, Омск, Норильск, Липецк, Нижний Нов­город, Санкт-Петербург, Самара, Новокузнецк, Братск, Кемерово, Волгоград, Стерлитамак.

Образование зоны кислотных осадков. Кислотные дожди – результат промышленного загрязнения воздуха, Большое место здесь принадлежит окис­лам азота, источниками образования которых яв­ляются выхлопные газы автомобильных и авиаци­онных двигателей, а также сжигание всех видов топлива. Примерно 40% всех окислов азота выбра­сывают в атмосферу тепловые электростанции. Эти окислы преобразуются в азот и нитраты, а пос­ледние, взаимодействуя с водой, дают азотную кис­лоту. Кроме того, в теплые солнечные дни окислы азота реагируют с недогоревшими углеводорода­ми автомобильных выхлопов, образуя озон, кото­рый, как известно, в определенных концентрациях вреден для растений.

Разрушение озонового слоя атмосферы. Большой бедой для человечества может обернуться начав­шееся в результате воздействия на атмосферу ряда химических веществ (прежде всего, фреона) истончение озонного слоя, являющегося прегра­дой на пути космических излучений и солнечной радиации. Озон обладает способностью сильно поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца и, следовательно, предохраняет от их губительного воздействия на живые организмы на Земле. Ко­личество озона в атмосфере не велико. Его осо­бенность заключается в его нестойкости: он легко разрушается соединениями водорода, азота, хло­ра. В результате деятельности человека в после­дние годы резко возрастает поступление веществ, содержащих эти соединения. Наиболее значительными из антропогенных при­месей считаются окислы азота, доля которых в воздухе возрастает от все увеличивающегося применения азот­ных удобрений, а также от соединений хлора, поступа­ющих в атмосферу. Таким образом, состояние озонового слоя целиком и полностью зависит от деятельности человека. Это он решает, быть защитному слою у Земли или нет. Прозрачность атмосферы зависит главным обра­зом от содержания в ней аэрозолей (пыль, дым, туман). Ухудшение прозрачности способствует созданию по­мех авиации, судоходству, нередко является причиной крупных транспортных аварий.

Изменения состояния гидросферы

Вода является важнейшим химическим соединени­ем, обеспечивающим существование жизни на Земле. Она – единственный источник кислорода в процессе фотосинтеза. Вода составляет 65% массы человеческо­го организма. Она обеспечивает растворение, усвое­ние и вывод из организма всех необходимых ему ве­ществ. Обезвоживание организма ведет к азотному от­равлению. Без воды организм не может существовать более 10 суток. Видимое обилие воды на планете (более 70% ее площади покрыто водой) обманчиво. Только 2% всей ее массы составляет необходимая для бытовых и техни­ческих нужд пресная вода, причем 85% этого количе­ства сковано в полярных льдах. Кроме того, следует учитывать, что 2/3 рек, являющихся основными источ­никами пресной воды, протекают в малолюдных рай­онах. Однако и остающегося количества воды было бы достаточно, если бы речная сеть не сокращалась еже­годно, а вода не загрязналась бы в результате нера­зумной технической деятельности. Еще два-три десятилетия тому назад количество водоисточников и качество воды было вполне достаточ­ным для нормального обеспечения населения. Но в связи с бурным ростом промышленного и жилищного строительства воды стало не хватать, а ее качество резко упало. Сокращение водных ресурсов определяется тремя основными причинами: истощение водных ресурсов из-за влияния человека на биосферу, резкое возрастание потребности в воде, массированное загрязнение вод­ных источников. Истощение водных ресурсов под влиянием чело­веческой деятельности (обмеление водоемов, исчезно­вение малых рек, высыхание озер) происходит вслед­ствие истребления лесов, непрерывной распашки сте­пей, нерегулируемого выпаса скота, непродуманного развития мелиоративных систем. Например, обследо­вание бассейна р. Воронеж показало, что толь­ко за последние 20 лет количество рек и ручьев в нем сократилось в 2 раза. Сток рек к Аральскому морю уменьшился на 33%, а уровень моря понизился более чем на 12 м. Такая лее картина наблюдается и во мно­гих других регионах.

Резкое возрастание потребности в воде определя­ется рядом факторов. Во-первых, это обусловлено ро­стом числа промышленных предприятий. Поэтому потребность в воде возрастает ежегодно примерно на 6-8%. Во-вторых, увеличивается расход воды для бы­товых нужд. В настоящее время в городах потребление воды на одного человека доходит до 150-200 л/сутки. В-третьих, постоянно увеличивается расход воды в сельском хозяйстве (орошение, бытовые нужды), кото­рое забирает от 60 до 80% всей расходуемой пресной воды.

Огромный вред наносит такое явление, как по­требление питьевой воды предприятиями для произ­водственных нужд. Так, например, в Нижнем Новго­роде на нужды промышленности расходуется 51% пи­тьевой воды, в Уфе – 62,6%, в Тюмени – 65,8%. Большой объем пресной воды расходуется промыш­ленностью на разбавление жидких отходов. Даже при наличии очистных систем сточные воды содержат до 10% вредных примесей. Промышленные сточные воды представляют собой целые реки. Современный цел­люлозно-бумажный комбинат сбрасывает в час до 1000 м³ сточных вод. Еще одним серьезным загрязнителем является сельское хозяйство: в воду попадают химикаты, при­меняемые для подкормки растений, борьбы с вредите­лями сельхозкультур, удобрения. По характеру загрязнение может быть биологичес­ким, механическим и физическим (нагрев, радиацион­ное воздействие). В любом случае это приводит к обед­нению флоры и фауны. Так, например, от загрязнения и засорения водоемов ежегодные потери рыбы в уловах составляют 1,6 млн. центнеров. Надо помнить, что загрязнение источников питье­вой воды, ухудшение ее качества представляет большую опасность для здоровья населения, нередко является причиной возникновения инфекционных заболеваний.

Загрязнение морской воды. Все виды загрязне­ний – естественные и возникшие в результате деятель­ности человека в конечном итоге оказываются в миро­вом океане. Они включают в себя нечистоты и отходы всех видов промышленности, сельского хозяйства, а также ядовитые и опасные вещества. Основной про­цент загрязнения морской среды связан с деятельно­стью людей на морском дне. Например, разведка и добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые идут в воду. Особо большие масштабы приобретает загрязне­ние морской среды нефтепродуктами при авариях тан­керов, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышлен­ного слива с судов в море нефтяных остатков. Ежегод­но в океан поступает до 25 млн. т нефти. Результатом таких загрязнений является сокращение испарений с поверхности океана, что вызывает нарушение атмос­ферных процессов, Гибель подводной фауны, зараже­ние пляжных зон.

Большую опасность для океана представляют за­топленные в нем контейнеры с сильнодействующими ядовитыми и другими опасными веществами, а также гибель подводных лодок с ядерными двигателями и боеприпасами и судов с опасными грузами. Все это наносит огромный вред природе: уничтожаются мор­ские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие погло­щения ими нефти. Уничтожаются рыбные запасы. Французский исследователь Жак Ив Кусто считает, что жизнь в океане сократилась на 40%.