Екологічні та економічні наслідки зміни клімату

Кислотна загроза. Третя причина зростання рівня СО2 в атмосфері – це надзвичайне закислення природи. У цьому плані дане питання не часто піднімається. Тому зупинимося на ньому детальніше. Відразу ж відмічу майже на сто відсотків – це також фактор виробничої діяльності людей. Завдяки нам у природі відбувається надзвичайно інтенсивний притік у води, атмосферу та ґрунти різноманітних кислот (мінеральних та органічних). Одразу ж ці кислоти вступають у реакцію нейтралізації з речовинами лужної природи із утворенням відповідних солей.

Основним фактором, який нейтралізує кислоти в природі, є солі вугільної кислоти (кальцієві, магнієві, калієві, натрієві та інші). При цьому в атмосферу обов’язково виділяється вуглекислий газ. Так при взаємодії кілограму сірчаної кислоти з кілограмом вапняку (кальцієва сіль вуглекислоти) в атмосферу виділяється приблизно 200 літрів вуглекислого газу та утворюється 1, 76 кілограм сірчанокислого кальцію (звичайний гіпс).

А тепер визначимо кількість абіогенного вуглекислого газу, що виділяється в атмосферу – враховуючи те, що щорічно в прісні води планети та у світовий океан потрапляє близько 300-500 мільйонів тонн сірки, з якої утворюється один-півтора мільярда тонн сірчаної кислоти. Це значить, що приблизно півмільярда тонн вуглекислоти перейде в атмосферу внаслідок розпаду карбонатних солей.

При спалюванні кілограму вугілля на землю через атмосферу випадає приблизно 30 грамів сірчаної кислоти. Уявімо, скільки її утворюється, наприклад, на Трипільській ДРЕС, коли за добу там спалюють 10-12 тисяч тонн вугілля. А скільки таких ДРЕС, а доменних печей тощо. Нагадаю, що за рік людство добуває й використовує приблизно 4 мільярди тонн кам’яного та бурого вугілля.

Ланцюг замикається. Надзвичайно інтенсивний потік кислот із земляних пластів у води (наземні та підземні) відбувається в результаті гірничодобувної та металоплавильної діяльності, в процесі розмивання берегової смуги морів та океанів, вітрової ерозії, стоків промислових підприємств і тваринницьких комплексів тощо. Приблизно 130 мільйонів тонн сірчаної кислоти щорічно виробляють хімічна та нафтохімічна промисловості. Ця кислота кінець кінцем уся також має бути нейтралізована. А все це знову та знову поповнює вміст абіогенного вуглекислого газу в атмосфері.

Подібну до СО2 роль відіграють і оксиди азоту (в основному N20, молекули яких майже в двісті разів ефективніше поглинають тепло, ніж С02). Вони утворюються, в основному, ґрунтовою мікрофлорою, особливо при значному внесенні в ґрунти азотних добрив.

Транспорт також є одним із головних джерел викидів в атмосферу оксидів азоту. Лише за кілометр пробігу в середньому кожний автомобіль викидає в атмосферу близько 10 грамів оксиду азоту. Причому утворюються вони в основному в камерах згорання двигунів за рахунок взаємодії азоту та кисню повітря, чого в звичайних умовах не відбувається. Потрапивши в атмосферу, ці оксиди перетворюються в азотну та азотисту кислоти, які також у вигляді кислотних дощів випадають мільйонами тонн на поверхню планети.

А солі цих кислот – це вже так звані нітрати та нітрити, негативні наслідки підвищення концентрації яких у воді, ґрунтах і продуктах харчування більш-менш відомі громадськості. Як і у випадку з сірчаною кислотою, на кожний кілограм азотної чи азотистої кислоти з поверхні планети в атмосферу виділяється близько 180 літрів вуглекислого газу.

Ще одна глобальна причина цього явища – поступове зменшення розчинності вуглекислоти у водах Світового океану. Справа в тому, що розчинність СО2 у воді зростає в міру того як знижується її температура. Отже, взимку океан (а також моря, озера, ріки) немов вдихає вуглекислоту повітря, а влітку він віддає й в атмосферу. Це також сприяє біологічному кругообігу вуглекислоти. Оскільки вже почалося потепління на планеті, то певна частина вуглекислоти не може перейти з атмосфери в розчин і залишається в ній, зумовлюючи підвищення її вмісту. Це останнє обумовлює подальше наростання температури атмосфери, і так виникає замкнуте порочне кільце.

До цього слід додати – у результаті людської діяльності (скидання в донні шари морів стічних вод приморських міст та хімікатів з річковими водами, глибинні вибухи тощо) значна частина глибинних вод, які дуже багаті на сірководень, виходить на поверхню моря. Мало того, що цей сірководень сам є однією з дуже сильних отрут і губить все живе, гальмуючи й фотосинтез у цілому, він – у присутності кисню – також перетворюється в сірчану кислоту з усіма того наслідками.

Природа вже дійшла такого стану, коли ледь-ледь спроможна сама виправити наші “великі справи”. Наслідки цього вже відчутні скрізь.

Чи ж завжди радіти прозорій воді? Отже, в природі всі розчини діляться на кислі, нейтральні та лужні. Для конкретного виразу ступеню кислотності чи лужності користуються спеціальним показником, який визначається символом рН. Нейтральні розчини мають рН 7, 0. Усі розчини, величина яких менша за 7, 0 – кислі, і чим ця величина менша (аж до 1, 0), тим сильніша кислотність. 3 іншого боку, всі розчини, значення яких вищі за 7, 0, – лужні. Найбільш сильний луг має рН 14.

А тепер деякі факти: у нормі рН води озер, ставків та річок становить 7, 5 – 8, 0, морської води – 8 0-8, 2 (рН крові людини – 7, 4). Отже, в нормі водоймища мають лужні характеристики. А от дощової води рН повинно бути близько 5, 6. Це підкислення зумовлюється розчиненими в ній кислотами, насамперед вуглекислим газом. Потрапляючи на Землю, він одразу ж вступає в біологічний цикл або в хімічні реакції, внаслідок вода стає нейтральною. Коли ж в атмосфері з’являються оксиди сірки азоту тощо, ця величина різко падає.

Встановлено, в районах Скандинавії та Прибалтики протягом останніх років спостерігали дощі, показник рН води яких спадав аж до 2, 4 (це майже як столовий оцет). У зоні промислової Європи, а також навколо Санкт-Петербурга, Києва, Казані рН дощової води інколи досягає 3, 3-4, 8. На сході США більше сотні озер у кінці сімдесятих і на початку вісімдесятих років мали рН води 5, 0. Ці озера стали практично мертвими. У 1952 році смог над Лондоном мав рН 1, 6. Вважають, що це стало причиною захворювання і смерті близько чотирьох тисяч жителів.

Думаю, цих прикладів досить. Але ще декілька слів про те, як же впливає на живі організми таке закислення вод і ґрунтів. Якщо коротко, вплив цей негативний. Так, при падінні рН вже до 7, 0 у воді зменшується концентрація розчинного кальцію. Це вже негативно впливає на розвиток ікри риб. При рН 6, 6 гинуть молюски, при 6, 0 – креветки та ікра. При рН 5, 5 і нижче у воді гине практично вся фауна. Причому ця смерть обумовлюється не стільки підкисленням води, скільки отруєнням організмів внаслідок переходу з донних відкладень у розчинні форми важких металів (алюмінію, свинцю, ртуті, кадмію, олова, нікелю, берилію та інших).

Іноді ми, не спокушені, радіємо, коли знаходимо річки та водоймища, де дуже прозора вода, а на дні ростуть прозорі водорості, як лопухи. Підкупна прозорість води може бути від того, що вода ця майже “мертва”. То ж спочатку подивіться чи буяють, чи повсихали навколо верби, а чи стрибають у воду жаби? А чи є в’юни та раки? Чи водиться велика риба? Коли на всі ці запитання ви отримаєте позитивну відповідь, тоді й радійте, бо вам пощастило. Якщо ні – шукайте поблизу ТЕЦ, хімічне підприємство, завод по виробництву білково-вітамінних концентратів, цукровий чи шкіряний заводи або тваринницький комплекс. Або ж щось інше, чиє нерадиве господарювання призвело до закислення води. А потім і до вимирання багатьох живих організмів.

І що цілком логічно – про наше здоров’я... Подальше забруднення прісних вод кислотами та іншими токсичними організмами страшне також тим, що доступної для живих організмів води на планеті не так уже й багато – менше 0, 014 відсотка загальної її кількості. Тому проблема забезпечення людей якісною водою, насамперед питною, стає дедалі гострішою.