Озоновий захисний шар

Озон – в перекладі з грецької «пахучий». Це газ, в молекулі якого міститься три атоми кисню – О_з. Його запах можна відчути після грози, бо в нижньому шарі атмосфери він утворюється під час розряду блискавок. А в стратосфері утворюється під дією Сонця.

Озону в повітрі дуже мало – мільйонні частинки процента. Найбільше його на висоті 20-25 км – 0,001 %. На цій висоті озон утворює оболонку, яку називають озоновим «щитом» Землі. Товщина цього шару – лише кілька міліметрів. В малих кількостях озон дуже корисний для живих організмів. Люди відчувають замітне поліпшення самопочуття при диханні «озоновим» повітрям після грози. Зниження цього шару в 2 рази привело б до згубних наслідків для земного життя.

Чому ж озоновий шар називають «щитом» Землі? Цей шар захищає нашу планету від згубної дії ультрафіолетового проміння Сонця. Малі дози такого випромінювання корисні тим, що сприяють утворенню в організмі людей вітамінів групи «Д», посилюють опірність організму (імунітет). Але в значних дозах це проміння здатне вбити живі організми, насамперед людський. Шар озону, який знаходиться в нижній стратосфері, поглинає ультрафіолетове випромінювання Сонця, яке б могло знищити життя на Землі.

В останні десятиліття у публікаціях вчених звучить тривога про зменшення озону в атмосфері, про виникнення і швидке розширення зони з дуже низькою концентрацією озону над Антарктидою. Таку зону було названо «озоновою дірою». Які ж причини зменшення озонового шару? Таких причин дуже багато.

• Значну небезпеку для озонового шару становили окиси азоту, утворені при випробовуваннях ядерної зброї. В Північній півкулі кількість озону зменшилась на 3-6 %, але після того як основні ядерні держави світу домовились про припинення ядерних випробувань, ця небезпека зникла.

• Втрачається озон і при запусках штучних супутників Землі, бо при цьому утворюється дірка на кілька кілометрів, яка затягується дуже повільно.

• В знищенні озону беруть участь хлор і його сполуки. До висот озонового шару піднімаються сполуки хлору, які викидають хімічні заводи, а також в побуті – фреони. В нижніх шарах вони залишаються інертними і ні з чим не реагують. Але під дією сонячного проміння в стратосфері фреон розпадається і в результаті реакції з озоном руйнує його. Вчені підрахували, що кожен атом хлору знищує майже 100 000 молекул озону.

До чого може призвести зникнення озонового шару свідчать досліди, поведені в 70-х роках американськими військовими, які розробляли озонову зброю. Як повідомляла американська преса, над одним з ненаселених тихоокеанських островів було запущено ракету, яка розпорошила в озоновому шарі спеціальний реагент, що повністю зв’язав озон, утворивши над цим островцем діру. Кілька годин поверхня острова опромінювалася смертельною УФ-радіацією. В результаті на острові загинуло все живе. Залишилось кілька черепах, тіло яких захищено товстим панциром, проте їх очі було випалено ультрафіолетом.

Вчені, які досліджували озоновий шар, встановили, що кількість озону знижується приблизно на 1 % за десятиріччя. Але вже в 1985 р. появились несподівані повідомлення про зменшення озону над Антарктидою за 7 років майже вдвічі. Це явище вивчали вчені всіх країн, які досліджують Антарктиду. Така велика увага вчених пояснювалась тим, що вони не сподівалися раптового зменшення кількості озону і на такій великій площі. Площа діри майже дорівнює величині Антарктиди. Найбільші втрати озону на висоті 16,6 км, де його залишилось 3 % від нормальної кількості. Точні причини утворення «озонової діри» ще не встановлені. Вчені припускають, що впливають як природні процеси, так і господарська діяльність людини.

У 1982 р. відбулося виверження вулкана Гль-Чічон у Мексиці, який мав дуже велику швидкість струменя викиду. Він швидко досягнув стратосфери і хмара викидів розсіялась на всю територію планети. Внаслідок циркуляції повітря атмосферні домішки переносилися в район Південного полюса, а оскільки в цих домішках було чимало хлору, то вони могли стати причиною зменшення озону над Антарктидою.

Вивчення причин виникнення «озонових дір» триває. Вчені намагаються передбачити не тільки причини, а й наслідки зменшення озонового шару. Встановлено, якщо озону стане менше на 1 %, то це призведе до збільшення захворювань раку шкіри, пошкоджень ока людини та ін.

Озоновий шар тоншає не тільки над Антарктидою. Значне його зменшення в Арктиці – над островами Шпіцберген та Землею Франца Йосифа, над Північною Африкою, тимчасове зниження спостерігається в різних регіонах планети.

Максимальне зниження кількості озону виміряли японці. Вони вважають, що озоновий шар Землі стає тоншим щороку на 2,3 %.

Вчені країн світу намагаються звернути увагу урядів і промисловців на захист озонового шару Землі. Вони довели не тільки шкідливість фреону для знищення озону, але й використання твердого палива в ракетах, домоглися заборони деяких шкідливих для озону технологій.

В Україні спостереження за станом озонового шару проводяться на п'яти озонометричних станціях (у Києві, Борисполі, Одесі, Львові й на Карадагу в Криму). За даними цих спостережень, протягом останніх 10 років загальний уміст озону в атмосфері був значно нижчим від кліматичної норми.

Озонових аномалій над Україною не спостерігалося, проте було зафіксовано кілька випадків зменшення вмісту озону до критичних значень.

Кислотні дощі

Окиси сірки й азоту, що потрапляють у атмосферу внаслідок роботи ТЕС і автомобільних двигунів, сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі мають таку шкідливу дію на фактори навколишнього середовища.

Негативні наслідки кислотних дощів:

• врожайність багатьох сільськогосподарських культур знижується на 3-8 % внаслідок ушкодження листя кислотами;

• кислі опади спричинюють вимивання з ґрунту кальцію, калію й магнію, що викликає деградацію фауни та флори;

• деградують і гинуть ліси (особливо вразливими до дії кислотних дощів виявилися кедр, бук і тис);

• отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба (в першу чергу цінні види – лосось, форель тощо) і численні види комах;

• зникнення лісів у гірських районах (Карпати) зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селів;

• різко прискорюється руйнування пам'ятників архітектури, житлових будинків, особливо тих, що оздоблені мармуром, вапняком;

• вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, спричинює захворювання дихальних шляхів, подразнення очей тощо.

Взимку поблизу ТЕС, металургійних заводів тощо інколи випадає також кислотний сніг. Він є ще більш шкідливим, ніж кислотний дощ. Як встановив англійський дослідник Т. Девіс, райони, де випадає такий сніг, одержують одразу чотирьох-п'ятимісячну дозу забруднення, а під час його танення навесні відбувається процес концентрації шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить вдесятеро більше кислот, ніж сніг, який Девіс називає «екологічною бомбою уповільненої дії».

 

Смог

Смог у перекладі з англійської означає «дим» — це скупчення шкідливих газів.

Дослідження вчених свідчать, що смог виникає внаслідок складних фотохімічних реакцій (тому його ще називають фотохімічним смогом). Повітря забруднено вуглеводнями, пилом, сажею,оксидами азоту. Смог має такі наслідки:

• в сухому, загазованому, теплому повітрі з'являється синюва­тий прозорий туман, який має неприємний запах;

• викликає под­разнення очей, горла, задишку;

• спричинює розвиток бронхіаль­ної астми;

• листя на деревах в'яне, стає плямистим, жовкне;

• набагато прискорюються корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми;

• швидко псуються одяг, взуття, порушується робота транспорту.

♦ У грудні 1952 р. світові інформаційні агентства пе­редавали тривожні повідомлення про біду, що спіткала Лондон. Через безвітряну й дуже холодну погоду над цим величезним містом утворився так званий чорний смог, причи­ною якого була посилена робота котелень, що використовували вугілля, мазут і солярову оливу. В приземному шарі повітря різко (до 10 мг/м³, а подекуди й більше) зріс уміст отруйного оксиду азоту та інших шкідливих сполук. Це призвело до загибелі близь­ко 4 тис. чоловік, а десятки тисяч потрапили до лікарень із захво­рюваннями легень.

♦ Над іншим великим містом — Лос-Анджелесом — через велику загазованість його території внаслідок роботи автотранс­порту досить часто з'являється так званий білий смог. Це явище серйозно загрожує здоров'ю жителів і таких міст, як Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токіо, Мілан, Мехіко, а найближчим часом може виникнути й у наших великих індустріальних містах, до того ж іще й перевантажених автотранспортом (Київ, Харків, Дніпропетровськ, Одеса, Сімферополь, Запоріжжя та ін.). Утво­ренню смогу сприяє спекотна безвітряна погода.

Тютюновий дим

Є ще один вид забруднення повітря, що в сотні тисяч разів перевищує забруднення будь-якого металургійного чи хімічного комбінату, проте люди свідомо вдихають таке повітря. Мова йде про паління. Підраховано, що людина, яка палить сигарету, вдихає повітря, забруднення якого в 384 000 разів перевищує ГДК. Вдихати тютюновий дим у чотири рази шкідливіше, ніж вихлопні гази автомобіля безпосередньо з вихлопної труби.

У тютюновому димі, крім слабкого наркотика — нікотину, міститься близько 200 особливо отруйних речовин — чадний газ, бензапірен (сильний канцероген, тобто речовина, що спричиняє рак) і багато інших. Протягом останніх десятиліть тютюн став набагато отрутнішими, ніж скажімо, в XIX ст. через те, що тютюнові листки характеризуються надзвичайною гігроскопічністю й активно поглинають з повітря шкідливі домішки, аерозолі, кількість яких дедалі збільшується.

Такої атмосфери, яку створює для себе той, хто палить, немає в жодному суперзабрудненому промисловому центрі, Щорічно на Землі, за даними ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров'я) від хвороб, спричинених палінням, вмирає 1,5 мли людей. «Цигарки — єдиний дозволений для продажу продукт, використання якого спрямоване на те, щоб убити споживача», казав міністр охорони здоров'я США Л. Саллівен.— Компанії продають смерть заради одержання прибутків».

Особливої шкоди завдає куріння жіночому організму. Обстеження, проведене в Гарвардському університеті в США, свідчить, що серед жінок, які протягом 20 років випалювали 26 і більше сигарет за день, 80% померли від коронарних захворювань серця. В цій групі ризик смертельних приступів виявився в 5,4 раза більшим, ніж серед тих, хто не палить. Навіть одна — чотири сигарети на день збільшують ризик коронарних захворювань у 12,4 раза. Абсолютно неприпустиме паління для вагітних жінок — це в 100 % випадків призводить до ненормального розвитку дитини, появи аномалій, зокрема й генетичних, передчасного переривання вагіт­ності тощо.

Величезної шкоди завдає пасивне паління, коли людина, що не палить, змушена вдихати повітря, отруєне тютюновим димом. Паління серед дітей і молоді здебільшого зумовлене намаганням стати схожим на дорослих чи кіногероїв, що палять. А між тим на Заході паління стає немодним. Згідно з законом, прийнятим у Нью-Йорку в 1988 р., різко обмежується куріння в громадських місцях. Фірми, що мають понад 15 співробітників, ресторани, розраховані на 50 і більше місць, зобов'язані мати окремі приміщення для тих, хто палить, і тих, хто не палить. Порушення цих правил загрожує фірмам колосальними штрафами.

 

6.10 Техногенний вплив на атмосферу

Найбільший вплив на стан атмосфери чинять теплоенергетика, металургійна промисловість, підприємства хімічної та будівельної індустрії, автотранспорт та ін.