Основні екологічні наслідки забруднення атмосфери та проблеми її охорони

4.1.2. Порушення озонового шару

Озоновий шар (озоносфера) охоплює всю земну кулю і розташовується на висотах від 10 до 50 км з максимальною концентрацією озону на висоті 20-25 км. Насиченість атмосфери озоном постійно міняється в будь-якій частині планети, досягаючи максимуму навесні в приполярної області.

Вперше виснаження озонового шару привернуло увагу широкої громадськості в 1985 р., коли над Антарктидою було виявлено простір зі зниженим (до 50%) вмістом озону, що отримало назву «озонової дірки». З тих пір результати вимірювань підтверджують повсюдне зменшення озонового шару практично на всій планеті. Так, наприклад, у Росії за останні десять років концентрація озонового шару знизилася на 4-6% у зимовий час і на 3% - у літній. В даний час виснаження озонового шару визнано всіма як серйозна загроза глобальної екологічної безпеки. Зниження концентрації озону послаблює здатність атмосфери захищати все живе на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-радіація). Живі організми дуже вразливі для ультрафіолетового випромінювання, бо енергії навіть одного фотона з цих променів досить, щоб зруйнувати хімічні зв'язки в більшості органічних молекул. Не випадково тому в районах зі зниженим вмістом озону численні сонячні опіки, спостерігається збільшення захворювання людей на рак шкіри та ін Так, наприклад, на думку ряду вчених-екологів, до 2030 р. у Росії при збереженні нинішніх темпів виснаження озонового шару захворіють на рак шкіри додатково 6 млн. чоловік. Крім шкірних захворювань можливий розвиток очних хвороб (катаракта та ін), пригнічення імунної системи і т. д.

Встановлено також, що рослини під впливом сильного ультрафіолетового випромінювання поступово втрачають свою здатність до фотосинтезу, а порушення життєдіяльності планктону призводить до розриву трофічних ланцюгів біоти водних екосистем, і т. д.

Наука ще до кінця не встановила, які ж основні процеси, що порушують озоновий шар. Передбачається як природне, так і антропогенне походження «озонових дірок». Останнє, на думку більшості вчених, більш імовірно і пов'язано з підвищеним вмістом хлорфторвуглеців (фреонів). Фреони широко застосовуються в промисловому виробництві і в побуті (хладоагрегати, розчинники, розпилювачі, аерозольні упаковки та ін.) Піднімаючись в атмосферу, фреони розкладаються з виділенням оксиду хлору, згубно діє на молекули озону.

За даними міжнародної екологічної організації «Грінпіс», основними постачальниками хлорфторвуглеців (фреонів) є США-30,85%, Японія - 12,42%, Великобританія - 8,62% і Росія - 8,0%. США пробили в озоновому шарі «дірку» площею 7 млн. км 2, Японія - 3 млн. км 2, що у сім разів більше, ніж площа самої Японії. Останнім часом в США та низці західних країн побудовані заводи по виробництву нових видів хладореагентов (гідрохлорфторуглеродово) з низьким потенціалом руйнування озонового шару.

Згідно з протоколом Монреальської конференції (1990 р.), переглянутому потім у Лондоні (1991 р.) і Копенгагені (1992 р.), передбачалося зниження викидів хлорфторвуглецю до 1998 р. на 50%. Згідно зі ст. 56 Закону Російської Федерації про охорону навколишнього природного середовища, у відповідності з міжнародними угодами, всі організації та підприємства зобов'язані скоротити і в подальшому повністю припинити виробництво та використання озоноруйнуючих речовин.

Ряд вчених продовжують наполягати на природне походження «озонової дірки». Причини її виникнення одні бачать в природної мінливості озоносфери, циклічної активності Сонця, інші пов'язують ці процеси з рифтогенезом і дегазацією Землі.

4.1.3. Кислотні дощі

Одна з найважливіших екологічних проблем, з якою пов'язують окислення природного середовища, - кислотні дощі. Утворюються вони при промислових викидах в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту, які, з'єднуючись з атмосферним вологою, утворюють сірчану і азотну кислоти. У результаті дощ і сніг виявляються підкисленим (число рН нижче 5,6). У Баварії (ФРН) у серпні 1981 р. випадали дощі з кислотністю рН = 3,5. Максимальна зареєстрована кислотність опадів у Західній Європі - рН = 2,3.

Сумарні світові антропогенні викиди двох головних забруднювачів повітря - винуватців підкислення атмосферної вологи - SO 2 і NO складають щорічно - більше 255 млн. т.

За даними Росгідромету, щорічно на території Росії випадає не менше 4.22 млн.т сірки, 4.0 млн. т. азоту (нітратного і амонійного) у вигляді кислотних сполук, що містяться в атмосферних опадах. Як видно з малюнка 10, найбільші навантаження сірки спостерігаються в густонаселених та індустріальних регіонах країни.

Малюнок 10. Середньорічна випадання сульфатів кг сірки / кв. км (2006 р.)

[За матеріалами сайту http://www.sci.aha.ru]

Високі рівні випадінь сірки (550-750 кг / кв. Км на рік) і суми сполук азоту (370-720 кг / кв. Км на рік) у вигляді великих за площею ареалів (кілька тис. кв. Км) спостерігаються в густонаселених і промислових регіонах країни. Винятком з цього правила є ситуація навколо м. Норильська, слід забруднень від якого перевищує за площею і потужності випадання в зоні осадження забруднень в районі Москви, на Уралі.

На території більшості суб'єктів Федерації випадання сірки і нітратного азоту від власних джерел не перевищує 25% від їх сумарних випадінь. Внесок власних джерел по сірці перевищує цей поріг у Мурманської (70%), Свердловської (64%), Челябінської (50%), Тульської і Рязанської (по 40%) областях та в Красноярському краї (43%).

У цілому, на Європейській території країни лише 34% випадінь сірки має російське походження. З решти 39% надходить від європейських країн, а 27% з інших джерел. При цьому найбільший внесок до міжнародної підкислення природного середовища вносять України (367 тис. тонн), Польща (86 тис. т), Німеччина, Білорусь і Естонія.

Особливо небезпечною ситуація видається в зоні гумідного клімату (від Рязанської області і на північ в Європейській частині і скрізь на Уралі), оскільки ці регіони відрізняються природної підвищеною кислотністю природних вод, яка завдяки цим викидів ще більше зростає. У свою чергу, це веде до падіння продуктивності водойм і зростанню захворюваності зубів і кишкового тракту у людей.

На величезній території природне середовище закісляется, що досить негативно відбивається на стані всіх екосистем. З'ясувалося, що природні екосистеми піддаються руйнуванню навіть при меншому рівні забруднення повітря, ніж той, який небезпечний для людини. «Озера і річки, позбавлені риби, що гинуть ліси - ось сумні наслідки індустріалізації планети».

Небезпеку становлять, як правило, не самі кислотні опади, а які відбуваються під їх впливом процеси. Під дією кислотних опадів з грунту вилуговуються не тільки життєво необхідні рослинам поживні речовини, а й токсичні важкі й легкі метали - свинець, кадмій, алюміній та ін Згодом вони самі або утворюються токсичні сполуки засвоюються рослинами та іншими грунтовими організмами, що веде до вельми негативних наслідків.

Вплив кислотних дощів знижує стійкість лісів до посух, хвороб, природних забруднень, що призводить до ще більш вираженою їх деградацію як природних екосистем.

Яскравим прикладом негативного впливу кислотних опадів на природні екосистеми є закислення озер. У нашій країні площа значного закислення від випадання кислотних опадів досягає кілька десятків мільйонів гектарів. Відзначено і окремі випадки закислення озер (Карелія та ін.) Підвищена кислотність опадів спостерігається вздовж західного кордону (транскордонний перенос сірки та інших забруднюючих речовин) і на території ряду великих промислових районів, а також фрагментарно на узбережжі Таймиру і Якутії.

4.2. Моніторинг забруднення атмосфери

Спостереження за рівнем забруднення повітря в містах Російської Федерації проводяться територіальними органами Федеральної служби Росії по гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовища (Росгидромета). Росгідромет забезпечує функціонування та розвиток єдиної Державної служби моніторингу навколишнього середовища. Росгідромет є федеральним органом виконавчої влади, який організовує і проводить спостереження, оцінку та прогноз стану забруднення атмосфери, забезпечуючи одночасно контроль за одержанням аналогічних результатів спостережень різними організаціями на території міст. Функції Росгідромету на місцях виконують Управління по гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовища (УГМС) і його підрозділу.

За даними 2006 року, мережа моніторингу забруднення повітря в Росії включає 251 місто, в яких працює 674 станції. Регулярні спостереження на мережі Росгідромету проводяться в 228 містах на 619 станціях (див. рис. 11).

Малюнок 11. Мережа моніторингу забруднення повітря - головні станції (2006 р).

Станції розташовані в житлових районах, поблизу автомагістралей і великих промислових підприємств. У містах Росії вимірюються концентрації більше 20 різних речовин. Крім безпосередньо даних про концентрації домішок, система доповнюється відомостями про метеорологічні умови, про місцезнаходження промислових підприємств та їх викидах, про методи вимірювань і т.п. На основі цих даних, їх аналізу й обробки готуються Щорічники стану забруднення атмосфери на території відповідного Управління по гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовища. Подальше узагальнення інформації проводиться у Головної геофізичної обсерваторії ім. А. І. Воєйкова в Санкт-Петербурзі. Тут вона збирається і постійно поповнюється; на її основі створюються і публікуються Щорічники стану забруднення атмосфери на території Росії. У них містяться результати аналізу та обробки великої інформації про забруднення атмосфери багатьма шкідливими речовинами по Росії в цілому і по окремих найбільш забрудненим містам, відомості про кліматичні умови і викиди шкідливих речовин від численних підприємств, про місцезнаходження головних джерел викидів і про мережу моніторингу забруднення атмосфери.

Дані про забруднення атмосфери є важливими як для оцінки рівня забруднення, так і для оцінки ризику захворюваності та смертності населення. Для того, щоб оцінити стан забруднення повітря в містах, проводиться порівняння рівнів забруднення з гранично допустимими концентраціями (ГДК) речовин у повітрі населених місць або зі значеннями, рекомендованими Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ).

4.3. Заходи з охорони атмосферного повітря

I. Законодавчі. Найбільш важливим у забезпеченні нормального процесу з охорони атмосферного повітря є прийняття відповідної законодавчої бази, яка б стимулювала і допомагала в цьому важкому процесі. Однак у Росії, як не сумно це звучить, в останні роки не спостерігається істотного прогресу в цій області. Ті останні забруднення, з якими ми зараз зіткнулися, світ уже пережив 30-40 років тому і прийняв захисні заходи, так що нам не потрібно винаходити велосипед. Варто використати досвід розвинених країн і прийняти закони, що обмежують забруднення, що дають державні дотації виробникам екологічно чистіших машин і пільги власникам таких машин.

У США в 1998 році набуде чинності закон щодо попередження подальшого забруднення повітря, прийнятий конгресом чотири роки тому. Цей термін дає можливість автопромисловості адаптуватися до нових вимог, але до 1998 року будьте люб'язні випускати не менше 2 відсотків електромобілів і 20-30 відсотків автомобілів на газовому паливі.

Ще раніше там були прийняті закони, які веліли випуск більш економічних двигунів. І ось результат: у 1974 році середній автомобіль в США витрачав 16,6 літрів бензину на 100 кілометрів, а двадцять років по тому - тільки 7,7.

Ми намагаємося йти тим же шляхом. У Державній думі перебувати проект Закону «Про державну політику в галузі використання природного газу в якості моторного палива». Цей закон передбачає зниження токсичність викидів у вантажівок і автобусів, в результаті переведення їх на газ. Якщо буде забезпечена державна підтримка, цілком реально це зробити так, що вже до 2000-го року у нас було б 700 тисяч машин, що працюють на газі (сьогодні їх - 80 тисяч).

Однак наші виробники автомобілів не поспішають, вони вважають за краще створювати перепони прийняттю законів обмежують їх монополізм і розкриваючих безгосподарність і технічну відсталість нашого виробництва. У позаминулому році аналіз Москомпріроди показав жахливе технічний стан вітчизняних автомобілів. 44% «Москвичів», сходили з конвеєра АЗЛК, не відповідали ГОСТу за токсичністю! На ЗІЛі таких машин було 11%, на Газе - до 6%. Це ганьба для нашого автомобілебудування - навіть один відсоток неприпустимий.

У цілому в Росії практично відсутня нормальна законодавча база, яка регулювала б екологічні відносини і стимулювала природоохоронні заходи.

II. Архітектурно-планувальні. Дані заходи направлені на регламентацію будівництва підприємств, планування міської забудови з урахуванням екологічних міркувань, озеленення міст і ін При будівництві підприємств необхідно дотримуватися правил встановлених законом і не допускати будівництво шкідливих виробництв межах міста. Необхідно здійснювати масове озеленення міст, тому що Зелені насадження вбирають з повітря багато шкідливі речовини і сприяють очищенню атмосфери. На жаль, в сучасний період у Росії зелені насадження не скільки збільшуються, скільки скорочуються. Не кажучи вже про те, що побудовані в свій час «спальні райони» не витримують ніякої критики. Так як в цих районах однотипні будинки розташовані надто густо (заради економії площі) і повітря, що знаходиться між ними, схильний до застійних явищ.

Надзвичайно гостра також проблема раціонального розташування дорожньої мережі в містах, а також якість самих доріг. Не секрет, що бездумно побудовані в свій час дороги абсолютно не розраховані на сучасну кількість машин. У Пермі ця проблема надзвичайно гостра і є однією з найбільш важливих. Потрібно термінове будівництв об'їзної дороги, щоб розвантажити центр міста від транзитного великовантажного автотранспорту. Необхідна також капітальна реконструкція (а не косметичний ремонт) дорожнього покриття, будівництво сучасних транспортних розв'язок, випрямлення доріг, пристрої звукозахисних бар'єрів та озеленення придорожньої смуги. На щастя, незважаючи на фінансові труднощі, останнім часом намітилися зрушення в цій області.