Изменение свойств атмосферы в результате ее загрязнения - Химия и проблемы охраны окружающей среды - ХИМИЯ И ЖИЗНЬ

Искусственное загрязнение оказывает и прямое, и косвенное воздействие на живые организмы. Прямое токсическое действие на организмы оказывают, например, оксиды серы и азота. Оксид серы (IV) SO₂ обладает сильным раздражающим действием на глаза, носоглотку, ткань легких. У растений он разрушает хлоропласты и другие клеточные органоиды. Интенсивность фотосинтеза при этом снижается в 1,5-2 раза. Особенно чувствительны к SO₂ хвойные растения. При концентрации всего одной части SO₂ на миллион частей воздуха всего в течение двух месяцев у пятилетних елей происходит пожелтение и опадение хвои.

Оксиды азота (NO и NO₂) — токсичные соединения, вызывающие раздражение дыхательных путей, а в высоких дозах — отек легких. Кроме этого, оксиды азота и серы образуют в атмосфере азотную и серную кислоты, которые в виде кислотных дождей выпадают вместе с осадками и вызывают гибель наземных растений и водных организмов. Они наносят большой вред архитектурным и скульптурным памятникам из мрамора, разрушают металлические крыши и конструкции — мосты и опоры.

- ЗАПОМНИ. Оксиды серы и азота в атмосфере образуют кислоты в виде мелких капель (0,1-1 мкм), которые переносятся на большие расстояния и выпадают в виде кислотных дождей. Происходит подкисление почв, водоемов, возникает коррозия металлов и разрушение мраморных и известковых конструкций.

Искусственное загрязнение оказывает косвенное воздействие на атмосферу, изменяя ее свойства. Так, в результате увеличивающегося сжигания топлива и уменьшения площадей, занятых земной растительностью, фотосинтетическая генерация (восстановление кислорода из углекислого газа в результате фотосинтеза) в настоящее время уменьшилась на 30 % по сравнению с предисторическим периодом. Ежегодная убыль кислорода составляет 31,62 млрд. т. Если учесть, что в атмосфере содержится 1200 трлн. т кислорода, то его количество в атмосфере уменьшается в год на 0,0025 %. Казалось бы, очень немного, но, очевидно, в конце концов встанет вопрос о введении ограничений на потребление кислорода.

Гораздо хуже обстоит дело с озоном. Максимальная его концентрация в атмосфере наблюдается на высоте 20-25 км. Известно, что озон поглощает ультрафиолетовые лучи. При этом он сильно разогревается и препятствует потере тепла нижними слоями атмосферы. Помимо этого, озон, как и углекислый газ, усиленно поглощает инфракрасное излучение Земли. Следовательно, озон не только «спасает» все живое на планете от ультрафиолетовых лучей, но вместе с углекислым газом играет важную роль в тепловом балансе атмосферы и всей Земли.

Накопление углекислого газа и других веществ — причина парникового эффекта (глобального потепления климата).

Озоновый экран разрушается оксидами азота, соединениями хлора и фтора, попадающими в атмосферу в результате распада фреонов, которые широко применяют в холодильной и парфюмерно-косметической промышленности.

Чтобы минимизировать загрязнение атмосферы, необходимо:

1) производить очистку выбросов в атмосферу от твердых и газообразных загрязняющих веществ с помощью электрофильтров, жидких и твердых поглотителей, циклонов и др.;

2) использовать экологически чистые виды энергии;

3) применять малоотходные и безотходные технологии;

4) добиваться уменьшения токсичности автомобильных выхлопных газов путем совершенствования конструкции двигателей и применения катализаторов, а также совершенствовать существующие и создавать новые электромобили и двигатели, работающие на водородном топливе.

- ЗАПОМНИ. В атмосфере Земли в результате возрастания темпов сжигания топлива растет концентрация углекислого газа. Углекислый газ прозрачен для солнечного света, но не пропускает инфракрасное излучение Земли, т. е. ведет себя, как полиэтиленовая пленка в парнике. Накопление углекислого газа, парниковый эффект — причина глобального потепления климата.