Характер воздействия различных атмосферных загрязнителей на природную среду.

По приближенным оценкам в середине 1990-х годов мировой объем выбросов техногенного воздействия в атмосферу составлял:

Двуокись углерода – 6 000 млн. тонн;

Твердые дымовые частицы и промышленная пыль – 580 млн. тонн;

Окись углерода – 360 млн. тонн;

Летучие углеводороды и др. органические вещества - 320 млн. тонн;

Окислы серы – 160 млн. тонн;

Окислы азота - млн. тонн;

Соединения фосфора – 18 млн. тонн;

Сероводород - 10 млн. тонн;

Аммиак - 8 млн. тонн;

Хлор – 1 млн. тонн;

Фтористый водород - 1 млн. тонн.

Наибольший объем выбросов приходится на двуокись углерода. Это стойкое соединение не является токсичным, но относится к парниковым газам.

Более агрессивна окись углерода, или угарный газ, который обладает ядовитыми свойствами, однако он быстро превращается в СО₂.

Дымы и пылевые частицы увеличивают способность атмосферы отражать электромагнитное излучение Солнца, т. наз. «эффект зеркала» Значительное запыление может приводить к локальному снижению температуры приземных слоев воздуха.

Двуокись серы сочетает значительную устойчивость и высокую химическую активность. Этот бесцветный газ и его соединения с водой (сернистая и серная кислоты) вызывают у человека и животных раздражения верхних дыхательных путей. Длительное отравление ими может приводить к нарушению кровообращения и смерти.

Сернистый газ особенно вреден для растений. Они поражаются как в результате поглощения ими серистого газа через устьица, так попадания на них вместе с атмосферными осадками сернистой и серной кислот.

Поэтому сернистый газ сейчас называют загрязнителем атмосферы № 1. Основное его количество поступает при сгорании органического топлива, особенно низкосортного каменного и бурого угля.

Сероводород – бесцветный, весьма токсичный газ с характерным запахом тухлых яиц. Уже на начальных стадиях отравления человек теряет обоняние, большие дозы этого газа ведут к отеку легких, параличу дыхания и смерти.

Высокой токсичностью обладает также сероуглерод (CS₂) – бесцветная, легко воспламеняющаяся жидкость. С воздухом она образует взрывоопасные смеси. Она используется как сырье для получения искусственного шелка, целлофана и инсектицидов. В организм человека она попадает через органы дыхания и пищеварения. Вызывает поражение ЦНС, оказывает тератологическое воздействие.

Парниковый эффект.

Всего известно около 30 газов, вызывающих парниковый эффект. Их вклад к повышение температуры приземных слоев воздуха зависит не только от концентрации в атмосфере, но и от относительной активности на одну молекулу. Если эффект одной молекулы СО₂ принять за единицу, то для одной других газов он будет равным: метан – 25, окислы азота – 165, фреоны – 11 000.

Основными парниковыми газами в атмосфере Земли являются двуокись углерода, ее вклад в этот эффект составляет от 50 до 65%; метан - 20%; окислы азота - 5%; , озон, фреоны (хлоруглероды) и другие газы - 10 – 15% общего эффекта.

С середины XIX и до конца ХХ столетия содержание СО₂ в атмосфере возросло на 12-15%. В настоящее время рост концентрации СО₂ идет еще быстрее – на 0,2 – 0,5% в год.

Сейчас от тепловой энергетики в атмосферу поступает 6 млрд. тонн СО₂, т.е. по тонне на одного человека. В первой половине XXI столетия эти выбросы возрастут до 10 млрд. тонн в год. Климатологи крайне опасными считают выбросы свыше 15 – 20 млрд. тонн.

Способности Биосферы и Мирового океана к поглощению излишков СО₂ ограничены и близки к исчерпанию.

Быстро увеличивается концентрация и других парниковых газов: метан – 1% в год, окислы азота – 0,2% в год.

Метан постоянно образуется и накапливается в почве и болотах в результате деятельности анаэробных метановых бактерий. При распашке почвы и осушении болот он поступает в атмосферу.

Фреоны (хлоруглероды, например четыреххлористый углерод CCl₄) в огромных количествах применяются в холодильниках и других охлаждающих установках, а также в товарах бытовой химии.

Повышение содержания парниковых газов обусловило подъем средней температуры на планете, что оказало огромное влияние на климат. Прогнозируется, что во второй половине XXI столетия средняя температура на Земле повысится еще на 1 – 3,5^оС. Это приведет к глобальному таянию вечных льдов и снегов и повышению уровня Мирового океана на 1,5 м, т.е. затоплению 5 млн км² суши.

Потепление климата будет сопровождаться ростом его неустойчивости, смещению к северу границ природных зон. Усилятся ураганы, будет больше наводнений.

Таяние вечной мерзлоты в арктических и субарктических районах вызовет заболачивание огромных территорий и высвобождению огромных объемов метана, что еще более усилит парниковый эффект.

В 1979 г. в Торонто (Канада) состоялась Международная конференция по изменению климата. Она приняла конвенцию о снижении газообразных выбросов в атмосферу. В их числе фреоны, двуокись углерода, окислы азота и сернистый газ. Монреальский протокол подписали многие государства, которые взяли обязательства сократить производство фреонов на 50% и замене их более безопасными соединениями.

Развитием этой конвенции стал Киотский протокол.