Вплив людини на навколишнє середовище

Крім впливу навколишнього середовища на життєдіяльність людини існує також і зворотна дія, тобто людини на навколишнє середовище. І, як свідчить практика, цей вплив далеко не завжди є позитивним. До негативних результатів впливу діяльності людини на навколишнє середовище слід віднести смог, парниковий ефект, руйнування озонового шару, деградація ґрунтів, зниження якості продуктів харчування тощо.

Смог

Газовий склад атмосфери Землі забезпечує умови для життя й захищає все живе від жорсткого опромінення космічною радіацією. Діяльність людини суттєво змінює існуючу природну рівновагу. Одним з найнебезпечніших результатів цього є утворення смогу.

Перемішування, або конвекція, повітря у тропосфері відбувається за рахунок того, що в міру руху нагору від землі через кожні 100 м температура знижується на 0,6 ⁰С. На висоті 8 – 18 км зміна температури йде в зворотному напрямку, тобто наступає потепління. Таке явище називається інверсією. За певних умов інверсія температури спостерігається вже в нижніх шарах тропосфери й веде до припинення перемішування повітря вище рівня інверсії [59].

Смоги бувають двох типів. Смог, який називається лондонським, спостерігається в туманну безвітряну погоду. Дим не розсіюється вітром, а затримується туманом і залишається над містом, справляючи негативну дію на здоров’я людей.

Другий тип смогів – фотохімічний, з’являється у великих південних містах у безвітряну ясну погоду, коли накопичуються окиси азоту, які містяться у вихлопних газах автомобілів. Ці сполуки під дією сонячного випромінювання проходять ланцюг хімічних перетворень. Основними компонентами фотохімічного смогу є: озон, двоокис азоту і окис азоту. Накопичуючись у великих кількостях, ці речовини й продукти їх розпаду під дією ультрафіолетового випромінювання вступають у хімічну реакцію з вуглеводнями, що знаходяться в атмосфері. У результаті утворюються хімічно активні органічні речовини, які впливають на організм людини: дратують слизову оболонку, тканини дихальних шляхів і легенів тощо.

Парниковий ефект

Спалювання горючих копалин та інших видів палива супроводжується викидом вуглекислого газу в атмосферу. Збільшення кількості вуглекислого газу в результаті антропогенного впливу веде до зміни теплового балансу Землі. Вуглекислий газ пропускає падаюче на Землю сонячне випромінювання, але поглинає відбите від Землі довгохвильове інфрачервоне випромінювання, що приводить до нагрівання атмосфери. Забруднюючі домішки й пил в атмосфері поглинають частину падаючого на Землю випромінювання, що додатково підвищує температуру атмосфери. Нагріта атмосфера посилає додатковий потік тепла на землю, піднімаючи її температуру.

У міру збільшення забруднення атмосфери збільшується температура поверхні землі. Особливо характерний прояв парникового ефекту в містах із промисловим виробництвом – температура в центрі виявляється на кілька градусів вище температури на околицях міста, особливо в безвітряну погоду. Основне джерело атмосферного пилу – видобуток і використання будматеріалів, металургійна промисловість.

Найбільш складними негативними наслідками збільшення середньої температури атмосфери на кілька градусів є танення льодовиків і підвищення рівня моря, що може супроводжуватися затопленням родючих земель у дельтах рік, зміна кількості опадів, напрямків океанських течій, розмірів полярних льодовиків і т. ін.

Руйнування озонового шару

Озоновий шар входить до складу стратосфери, утворюється за рахунок іонізації молекул кисню під впливом космічного випромінювання. Важливою особливістю озону є те, що він знаходиться в дуже розрідженому стані, тому насправді його кількість в атмосфері незначна. Однак при цьому атмосферний озон відіграє винятково важливу роль у процесах радіаційного переносу сонячної енергії. Він практично повністю поглинає короткохвильові ультрафіолетові випромінювання Сонця, що значно впливає на протікання в атмосфері Землі теплових процесів і особливості її циркуляції, і в кінцевому підсумку визначає специфіку клімату на нашій планеті.

Найбільш сильне руйнування озону пов’язане з виробництвом фреонів, які широко використовуються в якості робочої речовини для холодильного обладнання, кондиціонерів тощо. При витоку з холодильних резервуарів фреони потрапляють в атмосферу, де на висоті в кілька десятків кілометрів під дією жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця розпадаються на складові компоненти. Один з цих компонентів – атомарний хлор, який активно сприяє руйнуванню озону, причому, молекула хлору діє як каталізатор, залишаючись незмінною в десятках тисяч актів руйнування молекул озону. Час знаходження фреонів у стратосфері становить кілька десятків років [43; 59].

Проблема впливу фреонів на стратосферний озон має міжнародне значення, особливо у зв’язку з утворенням «озонових дір».

Прийнята міжнародна програма скорочення виробництв, які використовують фреони.

Кислотні дощі

Дуже небезпечними забруднювачами біосфери є діоксиди сірки й оксиди азоту, які внаслідок реакції з атмосферною водяною парою перетворюється на кислоти. Краплі хмар конденсуються на молекулах сірчаної й азотної кислоти, в результаті чого утворюються кислотні дощі.

Кислотність опадів оцінюється водневим показником рН. У хімії кислотами вважаються розчини із рН < 5,6. Розчини із рН > 5,6 відносяться до лужних. Зміна рН на одиницю в той чи інший бік відповідає збільшенню або зменшенню концентрації кислот у 10 разів, що може стати причиною значного погіршення стану навколишнього середовища, оскільки живі організми можуть існувати лише в певному інтервалі рН.

До негативних наслідків випадіння кислотних дощів відносяться пригнічення біологічної продуктивності ґрунтів і водойм, руйнування промислових об’єктів і будинків, корозія металевих предметів і конструкцій.

 

Деградація ґрунту

Ґрунт забезпечує існування біосфери, є її основою, він – біологічний адсорбент і нейтралізатор забруднень. Без ґрунтового покриву неможливе відтворення біомаси, а отже, накопичення колосальних кількостей енергії у процесі фотосинтезу рослин. Більше того, ґрунт – практично невідновлюваний природний ресурс. Усі основні його екологічні функції замикаються на одному узагальнюючому показнику – ґрунтовій родючості. Відчужуючи з полів основний (зерно, коренеплоди тощо) і побічний врожай (солома, листи, бадилля й т. ін.), людина розмикає частково або повністю біологічний кругообіг речовин, порушує здатність ґрунту до саморегуляції й знижує його родючість. Ці процеси ведуть до небезпечних наслідків – дегуміфікації (втрати гумусу). Проте навіть часткова втрата гумусу не дає ґрунту можливості виконати повною мірою свої функції, і він починає деградувати, тобто погіршувати свої властивості.

До деградації ґрунтів ведуть і інші причини: ерозія, вторинне засолення, заболочування тощо. Найбільшою мірою деградують ґрунти агроекосистем, причиною чого є відсутність оптимальної саморегуляції.

Виснаження вод

Практично у всіх великих промислових містах, де підземні води тривалий час експлуатувалися потужними водозаборами, виникли значні депресійні воронки (зниження) з радіусами до 20 км і більше. Інтенсивна експлуатація підземних вод у районах водозаборів і потужний водовідлив із шахт, кар’єрів приводить до зміни взаємозв’язку поверхневих і підземних вод, до значного погіршення річкового стоку, до припинення діяльності тисячі джерел, багатьох десятків струмків і невеликих рік. Крім того, у зв’язку зі значним зниженням рівнів підземних вод спостерігаються й інші негативні зміни екологічної обстановки: осушуються заболочені території з великою видовою різноманітністю рослинності, висушують ліси, гине вологолюбна рослинність.

Тривала інтенсифікація підземних водозаборів у певних умовах може також викликати повільне осідання й деформацію земної поверхні. Останнє негативно позначається на стані екосистем особливо прибережних районів, де затоплюються знижені ділянки й порушується нормальне функціонування природних співтовариств організмів і середовища проживання людини [14; 33].

Виснаження поверхневих вод проявляється в прогресуючому зниженні їх мінімально припустимого стоку. Пов’язане це, насамперед, з активізацією господарської діяльності людини, що приводить до постійно зростаючого забруднення вод, зниження здатності водойм до самоочищення, виснаження запасів підземних вод, а отже, до зменшення джерельного стоку, який підживлює водотоки та водойми.