5.8. Тепловое загрязнение

Тепловое загрязнение – является формой физического загрязнения окружающей среды и характеризуется периодическим или длительным повышением температуры среды выше естественного уровня. Оно в основном осуществляется за счет сжигания органического топлива (ежегодно в мире сжигается ~ 5 млрд. т угля, ~ 3 млрд. т нефти и большое количество природного газа). При этом в атмосферу выбрасывается ~ 20 млрд. т диоксида углерода (СО₂), который является парниковым газом.

Парниковыми газами называются газы, создающие в атмосфере так называемый экран, задерживающий длинноволновые инфракрасные лучи, которые нагревают поверхность Земли и нижний слой атмосферы.

Вследствие задержки экраном тепловой энергии возникает парниковый эффект, проявляющийся в изменении климата в сторону потепления. Кроме углекислого газа к парниковым газам относятся: пары воды, метан (CH₄), этан (C₂H₆), оксид азота (NO), угарный газ (СО) и др. Тепловое загрязнение окружающей среды может привести как к локальным, так и глобальным негативным воздействиям. Всем известно, что в крупных городах температура в центральной части на 3 – 4 ^оС выше, чем на окраине. Это локальное тепловое загрязнение при определенных условиях за счет формирования смога может привести к вторичному химическому загрязнению воздушного бассейна. Создавая водохранилища и оросительные системы, человек провоцирует испарение влаги на континентах и уменьшение стока в моря, что сказывается не только на формировании микроклимата в зоне их расположения, но и вообще на циркуляции атмосферы, а значит на тепловой картине Земли.

5.9. Световое загрязнение

Световое загрязнение – это форма физического загрязнения, связанная с периодическим или продолжительным превышением уровня освещенности местности за счет использования источников искусственного света. Основным световым источником на Земле является Солнце, суммарная радиация которого в средних широтах составляет 4,6 кДж/см² в сутки. При этом различают потоки прямой и рассеянной солнечной радиации. Экологически значимыми являются следующие параметры света: продолжительность воздействия (долгота дня), интенсивность излучения, качественный состав лучистого потока (спектральный состав). Все живые организмы имеют биологические часы - специфический механизм регулирования функций организма во времени. Интенсивность света управляет всей биосферой, влияя на первичное продуцирование органического вещества организмами-продуцентами. Спектральная область поглощения солнечной радиации зелеными листьями и другими живыми организмами включает видимые, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Видимый участок спектра обусловил появление у животных и растений специфических приспособлений. Например, у зеленых растений сформировался светопоглотительный комплекс, при помощи которого осуществляется процесс фотосинтеза, возникла яркая окраска у цветов; у животных появились цветовое зрение, окраска покровов и отдельных частей тела. Световой фактор определяет многие поведенческие реакции, суточные миграции и др.

Ультрафиолетовые лучи (УФИ) практически полностью поглощаются верхними слоями клеток покровных тканей и способствуют синтезу в организме витамина D. В то же время длительное и мощное воздействие больших доз УФИ может вызывать разрушение покровных клеток, индуцировать повышенное образование пигмента меланина и способствовать развитию онкологических заболеваний кожи.

Инфракрасные, или тепловые, лучи несут основное количество тепловой энергии. Нагревание организма происходит в основном за счет хорошего поглощения тепловой энергии водой, которая в большом количестве присутствует в живом организме. Важнейшую роль в жизни всех живых существ играет фотопериодизм – закономерная смена светлого и темного времени суток. Фотопериодизм проявляется в разделении живых существ на дневных и ночных; организмы длинного и короткого дня.

Загрязнение атмосферы промышленной пылью, аэрозолями, выбросами от автотранспорта привело и все больше приводит к значительному изменению светового потока, а именно его снижению за счет образования смога, дымки и др. В последнее время в результате выбросов в атмосферу большого количества хлорорганических соединений в атмосфере появились так называемые «озоновые дыры». Уменьшение толщины озонового слоя приводит к интенсификации жесткого ультрафиолетового излучения, что смертельно для всего живого на Земле.

Заметим, что с биологической точки зрения для человека, применяемое во многих странах сезонное изменение стрелки часов на 1 час вперед или назад, особенно для большой территории России вредная практика, хотя может и экономически оправданная.