Ластанған ауа есебінен болатын әлемдік экологиялық маселелер.

Ең негізгілері төменде көрсетілген. Жердің озон қабатының бұзылуы. Озон қабаты Жер бетін ультракүлгін сәулесінің тікелей түсуінен қорғайды. Бұл қабат 10 нан 50 км биіктікте орналасады, ең жоғарғы концентрациясымен 18 ден 30 км аралығында болады. Атмосферада озон өте аз – 4 – 6%. Салыстыру үшін келесі мысалды келтіруге болады: атмосфера озонының саны ені 1 сантимерден аз қабаты бар тура сондай биіктікте орналасқан Жер айналасындағы бұл газдың бүкіл қабатына эквивалентті. БҰҰ-ның мәліметтеріне сәйкес, озон қабатының 1%-ға жұқаруы бүкіл әлемде көз катарактісінің 100 мың жаңа оқиғалары мен 10 мың ісік оқиғаларының пайда болуына әкеледі. Бұл көрініспен өкпе, иммунды, аллергиялық және басқа аурулардың өсуін байланыстырады. Сонымен қатар, атмосферада озонның азаюы «булы әсердің» өсуіне, өнімділікті, топырақ деградациясын төмендетуге алып келеді.

Озон - күйдіргіш, улы газ. Атмосфераның астыңғы қабатында ол қатты ластағыш болып табылады. Бірақ атмосфераның төменгі қабаты мен стратосфера араласпағандықтан, озон атмосфераның төменгі қабатының ластаушысы ретінде және стратосфераның маңызды компаненті ретінде- былай қарағанда екі түрлі нәрсе болып табылады.

Стратосферада озон – бұл оттек молекуласына (О₂) ульракүлгіннің әсер ету өнімі. Нәтижесінде олардың кейбіреулері бос атомдарға бөлінеді, ал олар өз кезегінде оттектің басқа молекуласымен бірігеді. Бірақ барлық оттек озонға айналып кетпейді, себебі оттектің бос атомдары (О) озон молекуласын реттеп, оттектің 2 молекуласын (О₂) береді. Осылай, озонның стратосферадағы мөлшері тұрақты емес; бұл осы екі реакция арасындағы теңдіктің нәтижесін береді.

Озон жүзеге асатын реакция нәтижесінде стратосфераның жоғарғы қабатында және мезосфераның төменгі қабатында пайда болады:

 

240 hm

O₂ = O+O

O₂ + O = O₃

 

Озон мен атомды оттек оттекті атмосферада мына раекцияға сәйкес әсер ете алады:

 

380 hm

O₃ = O₂+O

O₃ + O = 2O₂

 

Бұл реакциялар озонның бұзылуының негізгі үдерістерінің бірі болып табылатын Чепмен деп аталатын циклды тудырады.

ХФК ультракүлгін әсерінен стратосфераға атомды хлорды бөліп шығарады, ал ол озонмен реакцияға түсіп оны бұзады да, қайта атомды хлорға айналады:

 

CI + O₃ =CIO + O₂

CI 6 O = CI + O₂

 

Осылай, ХФК-дің күнмен әсерлесуі 1 хлор атомы озонның 100 000 молекуласын құртатын каталитикалық тізбекті реакциясын түзеді.

Атмосфераға хлорфторкөмірсудың тоннасы тасталатындықтан бұл үдеріс осы заттардың стратосферада озондық экранды бұза алатын жеткілікті концентрацияда жиналуына әкелуі мүмкін.

Соңғы жылдарда ультракүлгінді жұтатын озон мөлшері 3-8%-ке қысқарды. «Озон тесігі» деген сөз қоғамдық дабылдың сигналы сияқты естіледі. Озон мөлшерінің абсолютті минимумы Санкт-Петербургта-45%, Антрактидада-50% нормадан төмен табылған.

Қышқылдық жаңбырлар. Жүз жылдан аса қышқылдық жаңбырлар индустриалды және оған қарасты аудандарда аса маңызды маселе болып келеді, бірақ олардың экожүйеге әсері тек қана 50-ші жылдарда балықшылар Швецияның, Онтарио (Канада) провинциясының және Адирондак (Нью-Йорк штаты) тауларындағы көптеген көлдерде балықтардың популяциясының күрт қысқаруын байқаған кезде анықталды. Бұл себепті іздестіру кезінде әр түрлі гипотезалар ұсынылды. Шведтық ғалымдар барлық мәселе судың қышқылдығының артуы екендігін ең бірінші болып анықтады және оны қышқылдың төменгі рН көрсеткіштерімен байланыстырды. Содан бастап, экологиялық зақымданудың жайылуына байланысты экожүйеге жаңбырдың құртатын әсерінің әр түрлері анықталды.

Қышқылды деп қышқылды көрсеткіші рН < 5,6 болатын кез келген жаңбырды – жауынды, тұманды, қарды айтады. Оларға, сонымен қатар атмосферадан құрғақ қышқыл бөліктердің, анда-санда оларды қышқыл қалдықтар деп атайды, түсуі жатады.

Негізінде, қышқыл жаңбырлар Жердің әр түрлі сферасының бір-біріне өзара әсерін көрсетеді.

Жаңбырлар атмосферадағы көмірқышқыл газының арқасында және онда табиғи жолмен түскен микроэлементтер арқасында қышқыл болуы мүмкін. Адамның қызметі де табиғи «базиске» баттасады. Мәселе ортаны ластайтын заттардың эмиссиясы жіңішке территорияға байланысты шектелетіндіктен туындайды. Ластаушы заттардың көп бөлігі Еуропа мен Солтүстік Американың ластанған территорияларында босатылады, ол шамамен құрғақ жердің 5% құрайды. Кейбір жерде жасанды эмиссия табиғидан 5-10 есе асып кетеді. Жүздеген және мыңдаған километрге созылып жатқан бұл аудандарда қоршаған орта өзгеріссіз қосымша жүктемені көтере алмайды.

Қышқыл жаңбырдың химиялық талдауы күкірт пен азот қышқылының болуын көрсетеді. Күкірттің және азоттың бұл формада болуы мәселе ауаға осы элементтерді шығарумен байланыстылығын көрсетеді. Атмосферада болатын және қышқылды анықтайтын күкірт қосылысының негізгілеріне күкірт диоксиді, көміртектің күкірт оксиді, күкірткөміртек, күкіртсутек және диметилсульфид жатады. Азот қосылыстарының негізгілеріне азот оксидтері, аммиак, азот қышқылы жатады. Жалпы, азот қосылыстарының табиғи және жасанды тастандыларының саны жуықтап тең, бірақ соңғысы, күкірт қосылыстары сияқты, аз араластыруға ұшырайды және Жердің шектелген территориясына жинақталады. Күкірт диоксиді мен азот оксидтері қалдықтарының жалпы көлемі жайлы деректерге сәйкес қышқыл жаңбырлар бірінші ретте жылу электрстранциялары, транспорт және өндірістік кәсіпорынның жұмысымен байланысты.

Қышқыл жаңбырдың қоршаған ортаға әсері келесідей көрінеді.

1. Су экожүйесіне әсері.

Ортаның рН көрсеткіші өте маңызды, өйткені оған метаболизмді, организмде сулы тірі ағзалардың өсуі мен дамуын реттейтін барлық дерлік ферменттердің, гормондардың және басқа да нәруыздардың жұмысы байланысты.

2. Ормандарға әсері.

Қышқыл жаңбырлар, озон сияқты, өсімдік деградациясының ең маңызды себептерінің бірі болып табылады және бірінші ретте ормандардың. Қышқыл жаңбырдың өсімдікке әсерінің келесі түрлері анықталған:

- тікелей байланыс кезінде олардың қорғаныш қабатының бұзылуы. Қышқылдар жапырақтардың, саңырауқұлақтардың және басқа патогенді организмдердің қорғаныш балауыз жабынын бұзады;

- биогендердің шайылуы. Сутек иондары топырақ және гумус бөліктерінен биогендердің ионын оңай шығарады;

- алюминийді және басқа улағыш элементтреді концентрлеу. Улағыш заттар, сонымен қатар алюминий, сынап және қорғасын, ортаның қышқылдануы кезінде концентрленуі мүмкін.

3. Адамдарға және заттарға әсері.

Маман еместердің көзқарастары бойынша қышқыл жаңбырлардың байқалатын нәтижелерінің бірі –өнер туындыларының бұзылуы. Әктас және мрамор – қасбеттік ғимараттар мен ескерткіш қондырғыларын өрнектеу үшін пайдаланатын материалдар. Қышқыл мен әктастың әсерлесуі оларды өте тез үгілу мен эрозияға ұшыратады. Жүздеген және де мыңдаған жылдар бойы тұрып, кішкене ғана өзгерістерге ұшараған ескерткіштер мен ғимараттар қазір езіліп, бөліктерге шашылып жатыр.

Ғаламдық жылыну. Атмосферадан өтетін жарық энергиясы Жер бетіне сіңіп, жылу энергиясына айналады және инфрақызыл сәуле түрінде бөлініп шығады. Бірақ көмірқышқыл газы және парникті (метан, хлорфторкөміртек, азот оксиді) деп аталатын басқа газдардың кейбірі атмосфераның басқа табиғи компоненттеріне қарағанда жер бетінің инфрақызыл сәулесін қайтадан жұтады. Бұл ретте олар қызады да және өз ретінде атмосфераны толығымен қыздырады. Ендеше, қаншалықты парникті газдар көп болса, инфрақызыл сәулелері көп жұтылады да, жылырақ болады. Біз үйренген температура мен климат атмосферадағы көмірқышқыл газының концентрациясымен 0,03% деңгейде қамтамасыз етіледі. Бұл ретте табиғи жағдайларда ауадағы көмірқышқыл газының мөлшері бір деңгейде сақталып тұрды.

Қазіргі кезде бұл тепе-теңдік бұзылды. Адамзат ормандарды қарқынды түрде құрта отырып және кен отындарды пайдалана отырып бірдей уақытта атмосфералық көмірқышқыл газының концентрациясының тез өсуіне ықпал ететін екі ірі үдерісті қосты. Жыл сайын кен отындардың шамамен 2 млрд т жағылады, ендеше, атмосфераға 5,5 млрд т жуық көмірқышқыл газы түседі. Тағы да шамамен 1,7 млрд т ормандар мен топырақтың органикалық заттары – гумустың есебінен түседі.

XX ғасырда 0,0029% болған атмосферадағы көмірқышқыл газының концентрациясы нәтижесінде қазіргі кезде 0,035%, яғни 28% -ға өсті. МГЭИК-тің (климатты өлшеу бойынша сарапшылардың аралық басқару топтары) бағалауы бойынша егер эммиссия қысқарту бойынша қандай да бір шаралар жүргізілмесе, 2060-2080 жылдарға таман СО₂-нің мөлшері екі еселенуі мүмкін. Бұл ретте әр түрлі бағамен 0,3-тен 1м-ге дейін мұхит деңгейінің көтерілуіне әкелетін жер атмосферасының орташа әлемдік температурасы шамамен 1,5-тен 4,5°С-ке дейін көтерілуі мүмкін. Бұл температураның көтерілуі бір қалыпты емес: тропиктерде екі есе төмен және кеңдіктерде екі есе жоғары. Маңызды алалық бұл жылыну неге әкеледі деген сұрақ туады. Бірақ жылынудың болу мүмкіндігін ешкім жоққа шығармайды.

Басқа парникті газдар (метан, хлорфторкөміртек (ХФК) және азот оксиді) көмірқышқыл газына қарағанда инфрақызыл сәулеленуді 50-100 есе қарқындырақ жұтады. Олай болса, ауадағы мөлшері айтарлықтай төмен болғанымен олар ғаламның температуралық режиміне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Қазіргі уақытта жылынудың күтілетін салдарлары болып:

- көлемді қалың елді-мекендерді су басу және миллиондаған экологиялық босқындардың пайда болуы;

- полюстарда өте қатты жылыну атмосфера циркулясының әлсіреуін тудырады, ал ол жауын-шышынның бөлінуін – Солтүстік Африкада олардың санының артуы мен Солтүстік Америкада азаюын – өзгертеді;

- флора мен фауналардың түрлері тез ауысатын климаттық жағдайларға үйренісіп үлгермейді;

- үйреншікті климаттың тұрақты емес климатқа өзгеруі, ал ол әлемнің көптеген мемлекеттерінің ауыл шаруашылығына зиян тигізіп, осы мемлекеттер тұрғындарының денсаулығына кері әсерін тигізуі мүмкін.