Фактори забруднення повітря
У ХХ столітті різко зріс тиск людини на атмосферу. Господарська діяльність людини часто призводить до забруднення навколишнього середовища. Головним джерелом такого забруднення є повернення в природу величезної маси відходів, які утворюються в процесі виробництва і споживання суспільства, що призводить до забруднення ґрунтового покриву, гідросфери та атмосфери.
Одним з головних джерел забруднення повітря є промислові підприємства і навіть цілі міста. Як видно з космосу, над багатьма промисловими містами висить серпанок або хмара смогу. Встановлено, що димові мови простягаються від міст на відстань до декількох десятків кілометрів. В результаті в зоні димового дії якого-небудь одного міста виявляються міста-сусіди.
З роботою двигунів внутрішнього згоряння пов'язано виділення в атмосферу і отруйного чадного газу. При спалюванні твердих відходів, а також при роботі двигунів внутрішнього згоряння відбувається потрапляння в атмосферу сполук азоту. Щорічно в атмосферу викидається близько 600 млн. Тонн твердих частинок, які сприяють утворенню смогу і погіршують видимість. Так величезна хмара смогу поширилося над Лос-Анджелесом і його передмістями, завдяки вихлопним викидів мільйонів автомобілів. Місто розташоване в гірській улоговині, відкритої впливу західних вітрів, які не тільки не провітрюють повітря над містом, а й ускладнюють його переміщення. Смог над Лос-Анджелесом настільки часте явище, що через нього місто зазвичай не видно з космосу.
Але найбільшу небезпеку становить забруднення атмосфери сполуками сірки, перш за все, отруйним сірчистим газом. З попаданням в атмосферу сполук сірки і азоту пов'язано утворення кислотних дощів, що випадають фактично у вигляді розведеної сірчаної та азотної кислоти. Такі дощі з'явилися після Другої світової війни. Вони порушують норми кислотності грунту, погіршують водообмін у рослин, сприяють висиханню лісів. Величезної шкоди такі опади завдають і споруд: прискорюють корозію металів, руйнують пам'ятники. Головними регіонами поширення кислотних дощів є Європа і Північна Америка. Найгірше те, що ці забруднення переносяться на великі відстані повітряними масами і разом з опадами випадають далеко від джерела забруднення.
В останні роки виявилася ще одна екологічна небезпека - руйнування озонового шару, яке виникає внаслідок виробництва та використання фреонів (фторхлоруглеродов) в холодильних установках, у вигляді аерозолів і т.д. За останні 20-25 років, як було встановлено, в зв'язку з ростом викидів фреонів захисний озоновий шар зменшився на 2%, що підсилює шкідливий вплив ультрафіолетового випромінювання, яке позначається на збільшенні захворюваності на рак шкіри, катаракту очей і ін. Перша «озонова діра» була виявлена в 1978 р над Антарктидою, розміри її коливаються від 5 до 20 млн. км 2. Друга подібна «діра» була виявлена над Арктикою. Хоча за розмірами вона і менше, але може представляти значно більшу небезпеку для населення Євразії, ніж величезна «озонова діра» над Антарктикою. Поява нових «дірок» над Європою, США, Росією свідчить про те, що ця екологічна проблема починає вже виходити за межі Арктики і Антарктики. Міжнародна конференція у Відні (1985 г.) закликала країни різко скоротити виробництво фреонів, хоча слід зауважити, що викиди фреону, мабуть, не є єдиною причиною руйнування озонового шару (є ще природні, чи не антропогенні причини).
Дуже важко ліквідувати наслідки витоку радіоактивних речовин. Одна з найбільших аварій сталася в 1984 р на хімічних підприємствах в індійському місті Бхопал. Внаслідок технічних неполадок виник витік отруйних газів. Отруйна хмара, що утворилася над містом, призвело до масового отруєння і захворювань людей. Понад 2,5 тисячі людей загинули одразу, 500 тисяч отримали отруєння, з них у 70 тисяч виникли хронічні захворювання.
Подібні аварії відбувалися в різні роки в ряді інших районів Землі. В результаті виникало не тільки забруднення повітря, що приводило до важких захворювань і загибелі людей, а й забруднення ґрунту, ураження рослинності.
Говорячи про радіоактивних витоках, слід згадати і аварії на АЕС. На АЕС світу за весь період їх роботи до недавнього часу налічувалося 3 великих аварії, в тому числі в Чорнобилі.
Перша велика катастрофа сталася в 1957 р на заводі «Селлафільд» (Англія), який займався регенерацією ядерного палива. Від радіоактивних викидів померли 13 осіб, понад 260 захворіли.
Чорнобильська аварія страшна своїми наслідками. Сумарне радіоактивне забруднення було еквівалентно вибуху декількох десятків атомних бомб того ж типу, які були скинуті над Хіросімою. Небезпечною для знаходження людей була визначена зона радіусом в 30 км. Випадання радіоактивних опадів, принесених вітровими потоками з Чорнобильською АЕС сталося на великій території, перш за все на Україні і в Білорусії. Радіоактивне забруднення було зафіксовано також у всіх країнах Європи, включаючи Швецію і Норвегію на півночі і Англію на заході.
Потужні хімічні викиди в атмосферу відбуваються і під час великих пожеж на складах, заводах, в житлових будинках. Отруйні продукти згоряння впливають на здоров'я мільйонів людей. Поява нових синтетичних матеріалів, заснованих на поліуретані, полівінілхлориді і т.п. різко збільшило токсичність диму при пожежах. Наприклад, тільки горіння полівінілхлориду призводить до утворення більш 75 різних отруйних продуктів.
Окремо слід сказати про випробування на військових полігонах різних країн. Особливо небезпечні випробування хімічної, бактеріологічної і ядерної зброї. Отруйні речовини легко можуть бути перенесені по повітрю за межі полігонів і вразити природне середовище. Але подібні речовини небезпечно не тільки відчувати, а й зберігати. Випадковий вибух бактеріологічної бомби вразить територію в 100 тисяч км 2. Райони поразки від однієї ядерної та хімічної бомб складуть 30 і 60 км 2 відповідно.
Крім того, потрібно згадати про проблему забруднення ближнього космосу. безпосередньо пов'язаної з забрудненням атмосфери Землі. Космічні апарати з ядерними реакторами на борту становлять небезпеку для всього людства. Внаслідок аварії відбудеться перенесення радіоактивних речовин повітряним перебігом і випадання їх на поверхню Землі.
В епоху НТР зростає негативний вплив транспорту на навколишнє середовище. Основним забруднювачем атмосфери є автотранспорт, так як в великих містах на нього припадає 2/3 всіх викидів. За медичною статистикою, щорічна передчасна смерть від серцевих і легеневих захворювань десятків тисяч європейців викликана мікроскопічними частинками, що містяться головним чином в вихлопних газах автомобільного двигуна.
Була розроблена спеціальна комп'ютерна модель, яка враховує викид автомобільними двигунами значних мас вихлопних газів. Оксиди азоту та аерозолі вихлопних газів під дією сонячного світла сприяють утворенню озону; ця довгоживуча атмосферна домішка в великих концентраціях шкідлива для всього живого.
Слід врахувати і автомобілізацію країн, що розвиваються. Концентрація озону в повітрі над Японією і Кореєю досягне в майбутньому рівня, що відзначається нині над Лос-Анджелесом в «важкий» літній день. При відомих умовах озон «китайського походження» зможе виявитися навіть біля тихоокеанського узбережжя Північної Америки. Автопарк гігантської азіатської країни на той час повинен значно посилити парникову потепління планети: згідно з підрахунками, викид в атмосферу CO2 може зрости на 30% в порівнянні з нинішнім.
На основі змодельованих хімічних процесів, що відбуваються в атмосфері, вдалося визначити механізм утворення такої великої кількості зважених часток. Авіаційне пальне містить в числі інших речовин сірку. До сих пір дослідники вважали, що велика частина цієї забруднюючої агента, згораючи в двигунах, утворює діоксид сірки, досить повільно перетворюється в атмосфері в сірчану кислоту. Конденсуючись на зважених частинках, вона вже мало впливає на атмосферні хімічні процеси.
Однак нові дослідження показали, що літаки (по крайней мере, «Конкорд») викидають триоксид сірки (сірчаний ангідрид), здатний перетворюватися в сірчану кислоту набагато швидше. У випадках, коли в атмосфері недостатньо аерозольних часток для конденсації сірчаної кислоти, з неї утворюється стійкий сірчанокислотний туман.
Німецькі фахівці вважають, що настав час встановити контроль за викидами літакових двигунів, і почати слід з виробництва пального, що містить малу кількість сірки. Крім того, необхідно створювати нові конструкції авіадвигунів, що зменшують утворення триоксиду сірки.
У багатьох країнах застосовують суворі заходи по захисту навколишнього середовища від забруднення транспортними засобами. Зменшується частка свинцю в автомобільному бензині, починається використання електромобілів, водневого газового палива, поїздів на повітряній подушці.
Як забруднення впливає на здоров'я росіян - важко визначити. За даними Центру демографії та екології людини, від забруднення повітря в Росії щорічно вмирає близько 14 тис. Чол. - вдвічі менше, ніж в автомобільних катастрофах. Російський повітря в даний час кілька чистіше просто тому, що було закрито багато фабрики. Однак близько 44% населення (65 млн. Чол.) Живуть в містах, де рівень забруднення повітря значно перевищує суворі нормативи, встановлені урядом Росії.