Экологические последствия загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье че­ловека и на окружающую природную среду различными способами – от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и посте­пенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организ­ма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает струк­турные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последст­виями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную ки­слоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Осо­бенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере круп­ных городов. Согласно исследованиям американских ученых при уровне загрязнения SO₂ до 0,049 мг/м³ показатель заболеваемости (в человеко-днях) населения Нэшвилла (США) составлял 8,1%, при 0,150 – 0,349 мг/м³ – 12% и в районах с загрязнением воздуха выше 0,350 мг/м³ – 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осажда­ется на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO₂), вызывает тяжелое за­болевание легких – силикоз.

Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизи­стые оболочки, например, глаз, лег-

ких, участвуют в образовании ядо­витых туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загряз­ненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление ток­сичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида уг­лерода (угарного газа). При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя три – семь дней). Однако, из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как пра­вило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы раз­мером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические уз­лы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки.

Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказы­ваться на огромном интервале времени, связаны и с такими незна­чительными по объему выбросами, как свинец, бенз(а)пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление ор­ганизма инфекциям и т. д. Пыли, содержащие соединения свинца и ртути, обладают мутагенными свойствами и вызывают генетиче­ские изменения в клетках организма.

Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального ис­хода (табл. 7.2).

Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает и ядо­витая смесь дыма, тумана и пыли ‒ смог.

Различия смога по типам (лондонский тип, лос-анджелес-ский тип) см. в Приложении 8,П.1.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших кон­центрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом.

В экологической литературе описаны случаи массового отравле­ния диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загряз­няющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Что касается животных, то находящаяся в атмосфе­ре ядовитая пыль поражает их в основном через органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными растениями.

В растения токсичные вещества поступают различными способа­ми. Установлено, что выбросы вредных веществ действуют как непо­средственно на зеленые части растений, попадая через устьица в тка­ни, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на кор­невую систему. Так, например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно дей­ствует на корневую систему, а через нее и на все растение.

Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на со­стояние растительности. Одни лишь слабо повреждают листья, хво­инки, побеги (окись углерода, этилен и др.), другие действуют на рас­тения губительно (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, циани­стый водород и др.). Особенно опасен для растений диоксид серы (SO₂), под воздейст­вием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь, хвойные – сосны, ели, пихты, кедр.

В результате воздействия высокотоксичных загрязнителей на рас­тения отмечается замедление их роста, образование некроза на концах листьев и хвоинок, выход из строя органов ассимиляции и т. д. Увели­чение поверхности поврежденных листьев может привести к сниже­нию расхода влаги из почвы, общей ее переувлажненности, что неиз­бежно скажется на среде ее обитания.

Способна ли растительность восстановиться после снижения воз­действия вредных загрязняющих веществ? Во многом это будет зави­сеть от видового состава оставшейся зеленой массы и общего состоя­ния природных экосистем.

В то же время следует заметить, что невысокие концентрации от­дельных загрязнителей не только вредят растениям, но и, как напри­мер кадмиевая соль, стимулируют прорастание семян, прирост древе­сины, рост некоторых органов растений.

Таким образом, к важнейшим экологическим последствиям глобального загряз­нения атмосферы относятся:

1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);

2) нарушение озонового слоя;

3) выпадение кислотных дождей.

Большинство ученых в мире рассматривают эти виды загрязнений как крупнейшие экологические проблемы современности.