Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 98. Порушення якості атмосфери

Поміркуйте

  • Які речовини поглинають із повітря рослини і тварини? Які речовини виділяють у повітря рослини і тварини?

Згадайте

  • Оболонки Землі
  • Кругообіг речовин
  • Атмосфера
  • Види забруднення

Вплив людини на атмосферу

Забруднення атмосфери є одним із найбільших за масштабом антропогенних забруднень (мал. 98.1). В атмосферу потрапляють усі види забруднень — фізичні, хімічні і біологічні. Загальні обсяги викидів всіх речовин щорічно сягають кількох мільярдів тонн.

Основні речовини, які викидають в атмосферу:

  • карбон(IV) оксид,
  • карбон(ІІ) оксид,
  • оксиди Нітрогену,
  • оксиди Сульфуру,
  • метан,
  • ароматичні вуглеводні,
  • промисловий пил тощо.

Крім викидів різноманітних речовин, людство здійснює теплове, світлове і шумове забруднення атмосфери.

Основними джерелами забруднення атмосфери є промислові виробництва в галузі металургії та хімічних виробництв, теплові електростанції, транспорт (особливо автомобільний). Також суттєво забруднюють атмосферу тваринницькі ферми (жуйні тварини є одними з найбільших виробників метану) та звалища (мікрорганізми у процесі переробки відходів виробляють значні кількості метану, СО2 та інших газів).

Мал. 98.1. Викиди в атмосферу

Значними забруднювачами атмосфери стали великі міста. Велика концентрація на обмеженій території чималої кількості транспортних засобів різко ускладнює рух на дорогах і сприяє утворенню транспортних заторів. Відповідно, транспорт рухається повільно і часто тривалий час стоїть з увімкненими двигунами. Це значно збільшує викиди в атмосферу продуктів згоряння палива.

Крім того, великі міста потребують забезпечення електроенергією і гарячою водою. Для цього в більшості випадків використовують теплові електростанції, які можуть одночасно забезпечувати виробництво і електроенергії, і гарячої води. Але більша частина теплоелектростанцій як паливо використовує вугілля, під час згоряння якого в атмосферу потрапляє не тільки вуглекислий газ, але й багато твердих часток.

Наслідки забруднення атмосфери

Наслідки забруднення атмосфери є дуже неприємними. Оксиди Сульфуру і Нітрогену, які потрапляють в атмосферу, взаємодіють із парами вологи в повітрі й утворюють кислоти, що стає причиною появи кислотних дощів. Випадання опадів із підвищеною кислотністю погіршує стан екосистем, сприяє деградації лісів і руйнує штучні споруди (у тому числі історичні пам'ятки).

Ще один украй негативний наслідок забруднення атмосфери — збільшення в ній концентрації парникових газів. Молекули цих газів затримують енергію сонячних променів, які відбиваються від поверхні планети. За їх високої концентрації тепло починає накопичуватися в атмосфері, що стає однією з головних причин глобального потепління. Найважливішими парниковими газами є вода, вуглекислий газ і метан.

Також неприємним наслідком забруднення атмосфери стало руйнування озонового шару в атмосфері. Шар озону ефективно захищає поверхню планети від ультрафіолетового випромінювання. І його пошкодження спричиняє різке зростання ризику раку шкіри та цілої низки мутацій. На стан озонового шару негативно вплинули викиди фреонів та польоти реактивних літаків.

Утворення смогу

Одним із найсерйозніших наслідків забруднення атмосфери стало утворення смогу. Смог є аерозолем, який складається з диму, пилу і туману та виникає у великих містах за умов штильової погоди і значної кількості атмосферних викидів (мал. 98.2). Смог може утворитися через рельєф місцевості та особливості міської забудови, які ускладнюють продування вулиць вітром і сприяють концентрації забруднюючих речовин на певній території. В утворенні смогу беруть участь вихлопні гази транспорту та пил, який підіймається під час його руху, викиди опалювальних систем та промислових підприємств.

Розрізняють три типи смогу — димовий, фотохімічний і крижаний. Димовий смог утворюється за умов високої вологості, температури близької до 0 °С та високої концентрації оксидів Карбону і Сульфуру, а також сажі. Фотохімічний смог утворюється за умов низької вологості, жаркої погоди (30 °С) і високої концентрації забруднюючих речовин, які активно взаємодіють між собою під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця. Речовини, що утворюються в результаті таких реакцій, є набагато більш токсичними, ніж вихідні забруднювачі. Крижаний смог утворюється за температури нижче - 30 °С та високої вологості повітря. У цьому випадку повітря складається з туману і з мікрокришталиків льоду, на яких адсорбується велика кількість забруднюючих речовин. Цей тип смогу трапляється в містах полярних регіонів.

Смог надзвичайно шкідливий для здоров'я людей. Під впливом смогу погіршується самопочуття тих, хто страждає на серцево-судинні та алергічні захворювання, астму, у багатьох мешканців міст виникає запалення слизових оболонок, сильно страждають очі. Під час смогу різко зростає смертність уразливих категорій населення.

Мал. 98.2. Під час смогу населення вимушене захищати органи дихання

Крім шкоди для здоров'я людей, смог може негативно впливати на будівлі та пам'ятники. Агресивні хімічні речовини, які входять до складу аерозолю, прискорюють корозію металевих елементів та погіршують стан інших компонентів будівель та пам'яток.

Охорона атмосфери

Для охорони атмосфери необхідне застосування як технічних, так і законодавчих заходів із метою зменшення масштабів забруднення атмосфери. Але заходи із захисту атмосфери в межах однієї країни є малоефективними, бо всі зусилля будуть компенсуватися забрудненням атмосфери в інших країнах.

Тому 1997 року на сесії Генеральної Асамблеї ООН був прийнятий відповідний документ, який визначає та координує напрями роботи національних урядів у межах програми з підтримки чистоти атмосфери. Також 1997 року було прийнято Кіотський протокол — міжнародний документ, спрямований на регулювання викидів в атмосферу парникових газів.

Ключова ідея

Внаслідок своєї діяльності людина суттєво впливає на атмосферу. Значною проблемою є забруднення атмосфери, яке здійснюється всіма видами забруднювачів. Для охорони атмосфери застосовують як технологічні, так і законодавчі механізми.

Запитання та завдання

1. До яких наслідків може призвести теплове і світлове забруднення атмосфери? 2. Складіть перелік основних джерел викидів парникових газів в атмосферу для вашої місцевості.