Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Концентрації атмосферних забруднень, що мають місце в звичайних умовах в повітрі промислових міст не визивають гострих отруєнь, але роками діючи на організм, ці забруднення визивають ті або інші хронічні ушкодження і захворювання. При несприятливих метеорологічних умовах і сильному забрудненні атмосферного повітря можуть бути випадки важких отруєнь людей і тварин. Так у грудні 1930 р. в Бельгії в долині р. Массе, де розташовано багато промислових підприємств, на протязі 5 днів була безвітренна погода з високим тиском і густим туманом. При таких метеоумовах окисли сірки, що виділялись з промислових підприємств, копичились в долині, досягли токсичних концентрацій і визвали гострі отруєння людей і тварин. Захворіли сотні людей і тварин, із яких 60 чоловік померли з явищами різкого подразнення дихальних шляхів.

Наявність в атмосферному повітрі значної кількості забруднень погіршує мікроклімат і світловий клімат населеного пункту, санітарно-побутові умови проживання населення.

Шкідливий вплив атмосферних забруднень на рослинність залежить від інтенсивності забруднення і може розповсюджуватись на великі відстані – до 10-25км. Ядовиті гази діють на протоплазму рослинних клітин, пил та сажа закривають дихальні отвори і затрудняють проникнення сонячних променів до хлорофілу. Під впливом димових газів змінюється колір листя, передчасно сохнуть і опадають, верхівки дерев засихають і гинуть. В лісах, що попадають в зону задимлення промисловими підприємствами зникають звірі, птахи і комахи.

Трансформація забруднень в атмосфері

Атмосферне повітря завдяки нерівномірному нагріву у різних широтах інтенсивно циркулює. Це усереднює склад компонентів повітря та сприяє переміщенню водяної пари з океанів у континентальні райони і забруднень на великі відстані. Під дією йонізуючих випромінювань в атмосфері з забрудненнями відбуваються різноманітні фотохімічні реакції з утворенням інших хімічних речовин. При цьому можливе перетворення оксиду нітрогену (ІІ) в оксид нітрогену (ІV). При взаємодії вуглеводнів з озоном або атомарним киснем утворюються вільні перокисні високоактивні речовини, здатні утворювати складні комплексні сполуки – оксиданти. Атомарний оксиген і озон можуть взаємодіяти з органічними сполуками з утворенням вільних радикалів.

Наявність вільних радикалів в атмосферному повітрі призводить до утворення смогу. Основними продуктами фотохімічних реакцій є альдегіди, кетони, органічні нітрати та оксиданти.

Клімат планети впродовж всього періоду її існування поступово змінювався. Останнім часом в результаті швидкого зростання населення планети і його потреб відбувається інтенсивний розвиток енергетики і промисловості. Це призвело до утворення й викиду в атмосферу великої кількості забруднень та теплоти. Внаслідок спалювання органічного палива в атмосферу викидається понад 3х1014 МДж теплоти. Потепління планети, як вважають більшість вчених, відбувається головним чином внаслідок забруднення атмосфери «тепличними газами» – переважно вуглекислим газом, менше метаном та оксидом нітрогену. В атмосфері діоксид карбону та інші тепличні гази діють подібно до скла в парнику: вони пропускають короткі сонячні промені, які нагрівають земну поверхню, але затримують більш довгі інфрачервоні промені нагрітої земної поверхні, що зумовлює розігрівання планети. Це явище отримало назву «Парниковий ефект».

Загальний вміст «парникових газів» в атмосфері складає: вуглекислий газ – 355 частин на мільйон, метану – 1, 75, оксидів нітрогену – 0, 31, фторхорвуглеводнів – 0, 001. Щорічно концентрація цих газів в повітрі зростає: вуглекислого газу на 0, 5%, оксидів нітрогену на1, 0%, метану 0, 7%. За останні 40 років кількість викидів вуглекислого газу зросла на 35%. Збільшення вмісту вуглекислого газу в повітрі спричинило також вирубування лісів.

За даними підрахунків ООН до 2100 р. температура зросте на 30 С. Це може призвести до танення льодовиків, що зумовить підняття рівня вод Світового океану на 2-3 метри і затоплення багатьох районів.

Потепління спричинить істотну зміну клімату майже на всій планеті, що може мати негативні і навіть катастрофічні наслідки. Основні кліматичні зони змістяться на північ і на південь на 400 км.

З метою запобігання впливу «парникових газів» на всесвітній конференції ООН в Токіо у 1998 р. було прийняте рішення про квотування викидів парникових газів. В грудні 2009 р. в Копенгагені (Данія) також проводилася конференція ООН по клімату, на якій не було підписано жодного документу через розбіжність у думках делегацій найбільш розвинених країн.

Кислотні дощі

Оксиди сульфуру і нітрогену, потрапляючи в атмосферу, сполучаються з вологою повітря і утворюють туманоподібні краплини сірчаної та азотної кислоти. Переносячись вітрами на значні відстані, вони потім можуть випадати разом з дощем, який має кислу реакцію. Кислотними називають будь-які опади – дощ, сніг, туман, якщо значення їх рН становить менш ніж 7, 0. Кислотні дощі частіше мають рН в межах 4, 1-2, 1, інколи навіть менше 2, 1. Сто років тому дощова вода мала рН 7, 0, тобто нейтральну реакцію. Поступово індустріалізація охоплювала все більшу кількість країн, а надходження оксидів нітрогену і сульфуру весь час збільшувалось. Вперше кислотні дощі зареєстровані в Англії в 1972 році. З кожним роком кислотність дощів зростає. Так в 1990 р. рН дощів Західної Європи знизилась в порівнянні з 1989 р. на 0, 2. В Україні кислотні дощі частіше випадають у Сумській, Черкаській,