Типы и источнки загрязнения воздуха

• резко участятся случаи катаракты глаз и сильных солнечных ожогов у людей, а также чаще будут отмечаться случаи рака глаз у скота;

• иммунная система человека будет нарушаться, что уменьшит сопротивляемость разнообразным инфекционным болезням;

• увеличится содержание крайне вредного озона в вызывающем раздражение глаз фотохимическом смоге и кислотных осадков в тропосфере;

• сократятся урожаи важных пищевых культур, таких, как кукуруза, рис, соя, пшеница;

• будет причинен ущерб некоторым видам водных растении, являющихся важными элементами пищевых цепей в океане;

• ежегодный ущерб от разрушения пластиков и других полимеров составит 2 млрд. долларов;

• произойдет глобальное потепление (парниковый эффект), которое приведет к изменению климата, продуктивности сельского хозяйства и лесов и повлияет на выживание диких животных.

Защита озонового слоя. Модели атмосферных процессов показывают, что для: поддержания количества ХФУ ,в атмосфере на уровне 1987 г. необходимо немедленно снизить величину их выбросов во всем мире на 85%. Аналитики считают, что первым шагом на пути к этой цели должно быть незамедлительное глобальное запрещение использования ХФУ, которым уже имеются доступные по цене заменители, в аэрозольных распылителях и в производстве пенопластов. Следует также потребовать от станций обслуживания автомобилей вторично использовать ХФУ из автомобильных кондиционеров, а продажа небольших баллончиков, содержащих ХФУ, которые используются потребителями для подзарядки протекающих автомобильных кондиционеров, должна быть запрещена к 1992 г.

Следующим шагом должно бы быть запрещение любого использования хлорфторуглеродов, галогенов, метилового хлороформа и тетрахлорида углерода к 1995 г. Заменители охладителейв холодильниках и воздушных кондиционерах будут, по-видимому, более дорогими. Но по сравнению с потенциальными экономическими и медицинскими последствиями истощения-озона такой рост цен представляется несущественным. Однако нет уверенности в том, что заменители разрушающих озоновый слой хлорфторуглеродов не внесут свой вклад в потепление атмосферы.

Некоторый прогресс достигнут. В 1987 г. 46 стран, производящих хлорфторуглероды, договорились уменьшить производство наиболее широко используемых и наиболее вредных из них. К 1989 г. 39 стран ратифицировали договор. Если он будет выполняться, суммарные выбросы хлорфторуглеродов в атмосферу уменьшатся с 1989 по 2000 г. примерно на 35%. Согласно оценке Агентства охраны окружающей среды, этим будет предотвращено 137 млн. случаев рака кожи, 27 млн. смертей от него и 1,2 млн. случаев катаракты глаз.

Однако договор не предусматривает мер по обезвреживанию или разрушению миллионов тонн ХФУ, которые будут выделяться из ныне действующих холодильников и воздушных кондиционеров после того, как они начнут протекать и срок их службы истечет. Он также не предусматривает уменьшения потребления галогенов, тетрахлорида углерода и метилового хлороформа, которые также могут истончать озоновый слой.

Большинство ученых согласны с тем, что договор является важным фактором мирового сотрудничества, но что он не способен предотвратить существенное истощение озонового слоя. Они призывают к запрещению всех видов использования хлорфторуглеродов к 1995 г. по примеру Швеции. В 1989 г. делегаты из 81 страны на конференции в Хельсинки пришли к решению приостановить все виды использования и производства некоторых хлорфторуглеродов к 2000 г. и согласились с принципиальной необходимостью прекращения или сокращения использования других истощающих озон веществ, таких, как галогены, тетрахлорид углерода и метиловый хлороформ.

Однако даже если бы все хлорфторуглероды были запрещены завтра, планете потребуется около 100 лет, чтобы ликвидировать последствия современного истощения озона и, следовательно, обезопасить ХФУ и галогены, уже находящиеся в атмосфере. Ключевой вопрос заключается в том, могут ли развивающиеся страны согласиться пожертвовать кратковременной экономической выгодой, отказавшись от использования ХФУ и галогенов ради защиты жизни на Земле в предстоящие десятилетия.

Глобальное потепление в результате парникового эффекта. Поступление одного или нескольких парниковых газов в атмосферу вызвало бы повышение средней температуры ее нижнего слоя в результате усилившегося парникового эффекта. По-видимому, именно это и случилось главным образом из-за антропогенных эмиссий газов в атмосферу. За период с 1860 по 1988 г. средний уровень диоксида углерода в атмосфере Земли вырос на 25%, резкий скачок отмечался после 1958 г.. На 80% такой подъем обусловлен сжиганием ископаемого топлива, причем 75% диоксида углерода поступает из развивающихся стран. Около 22% мировых выбросов диоксида углерода приходится на Соединенные Штаты, где доля сжигания ископаемого топлива в промышленности составляет 29%, на электростанциях - 28, на транспорте - 27, в жилых и служебных помещениях - 16%. Горящие леса также являются источником поступления в атмосферу СО2, в то время как леса в целом поглощают углекислый газ. В среднем за год на одного американца приходится 4,5 метрических тонны (5 тонн) эмиссий СО2, больше, чем где-либо в мире. Сведение лесов, особенно массовая рубка и выжигание тропических лесов, обусловило примерно 20% роста концентрации диоксида углерода. Увеличивается также содержание других удерживающих тепло парниковых газов. С 1880 г. средняя температура воздуха на Земле поднялась примерно на 0,7°С (1,2Т). Климатологи считают, что обычными колебаниями климата объясняется около одной трети этого роста, основной же причиной служит парниковый эффект. Многие климатологи ожидают, что усилившийся парниковый эффект, вызванный главным образом антропогенной деятельностью, вызовет существенное потепление в 1990-е годы.

Климатические модели предсказывают, что повышение средней температуры земной атмосферы между 2030 и 2050 гг. составит от 1,5 до 4,5°С (от 2,7 до 18, IT), если количество парниковых газов будет расти с современной скоростью. В высоких и средних широтах температура будет расти в два-три раза быстрее, чем в среднем по миру. Если эти изменения произойдут, атмосфера станет теплее, чем когда-либо за последние 150 тыс. лет. Изменения, вызванные таким потеплением, могут продолжаться сотни и тысячи лет.

а) Диоксид углерода (CO2). В настоящее время глобальное потепление на 57% обусловлено этим газом. Основные источники-сжигание ископаемого топлива (80%) и обезлесение (20%). СО2 остается в атмосфере 200-400 лет. Индустриальные страны ответственны за 65% выбросов СО2, причем доля США и СССР составляет 50%. На развивающиеся страны, в которых проживает 80% мирового населения, приходится 35% выбросов СО2, но к 2020г. эта цифра может возрости до 50%. Ежегодно выбросы СО2 увеличиваются на 4%.

б)Хлорфторуглероды(ХФУ) в настоящее время эти газы обусловливают 25% глобального потепления. Основные источники - утечки из кондиционеров воздуха и холодильников, испарение из аэрозольных распылителей (в некоторых странах). ХФУ остаются в атмосфере в течение 22-111 в зависимости от их типа. Эти химические соединения в 15000 раз более эффективно содействуют возникновению парникового эффекта, чем молекулы СО2. Ежегодно выбросы ХФУ увеличиваются на 5%.

в) Метан (СН4).. В настоящее время глобальное потепление на 12% обусловлено этим газом. Он образуется в процессе анаэробного бактериального разложения в болотах, топях, на рисовых полях, на свалках, в желудках коров и овец и в кишечниках термитов. Происходят также утечки метана из газовых скважин, газопроводов, газовых баллонов, печей, сушилок, топок. Согласно оценке на долю природных источников приходится лишь треть метана, содержащегося в атмосфере. Метан сохраняется в тропосфере около 11 лет. Каждая молекула СН4 способствует парниковому эффекту в 25 раз больше, чем молекула СО2. Эмиссии метана возрастают на 1% в год.

г) Закись азота (N2O). В настоящее время глобальное потепление на 6% обусловлено этим газом. Он выделяется при разложении азотных удобрений в почвах, из стоков животноводческих хозяйств, из загрязненных нитратами грунтовых вод и при сгорании биомассы. В среднем сохраняется в тропосфере 150 лет. Каждая молекула N2O в 230 раз более эффективно способствует глобальному потеплению, чем молекула СО2. Закись азота также снижает содержание озона в стратосфере. Ежегодно выбросы N2O увеличиваются на 0,2%.

Последствия глобальных изменений климата. На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшиться счета за отопление и увеличиться продолжительность вегетационного сезона в средних и высоких широтах. Рост урожая в некоторых областях может составить от 60 до 80%, так как увеличение концентрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез. Потепление тропосферы может вызвать некоторое похолодание стратосферы, замедляя тем самым реакции, разрушающие озон.

Однако существуют факторы, способные компенсировать эти эффекты. Так, например, счета за использование кондиционеров воздуха вырастут. Потенциальный выигрыш в урожайности может быть уничтожен ущербом от болезней, вызванных вредными насекомыми, поскольку повышение температуры ускорит их размножение. Повышение температуры увеличит также скорость воздушного дыхания растений и уменьшит доступное им количество воды. Почвы в некоторых областях, которые станут климатически пригодными для выращивания продовольствия, окажутся малопригодными для выращивания основных культур. На большей части Канады, к примеру, нет почв, оптимальных для выращивания пшеницы и кукурузы.

Повышение температуры на 4°С (5Т) вызвало бы изменение глобальных закономерностей распределения осадков, ветров, циклонов и морских течений. Существенно изменились бы ареалы выращивания сельскохозяйственных культур, подъем температуры на каждый 1°С (1,8°F) сместил бы климатические зоны на 100-150 километров (62 - 93 мили) к северу. Айова превратилась бы в пустыню, а Альберта в Канаде - в хлебную житницу. В южной Канаде, где живет большинство ее населения, жестокие засухи стали бы нормальным явлением, в то время как на севере участились бы наводнения. Понижение уровня воды в Великих озерах привело бы к концентрации уже имеющихся там загрязнений. Гольфстрим, возможно, не достигал бы северо-востока вплоть до Европы, что вызвало бы похолодание в этой части света.

Глобальное потепление ускорило бы, вероятно, разложение органического вещества в почвах, что привело бы к дополнительному поступлению в атмосферу диоксида углерода и метана и усилило парниковый эффект. Теплый воздух ускорил бы также разложение торфа в тундровых почвах, что способствовало бы водной эрозии на больших площадях. Распространение тропических климатов к северу и к югу от экватора принесло бы малярию и другие вызываемые насекомыми болезни в ранее умеренные широты.

Частота и интенсивность погодных экстремумов, таких, как вторжение теплого воздуха, засухи и ураганы, увеличились бы во многих районах мира. Например, сильнейшие ураганы, с разрушительным потенциалом на 50% большим, чем у современных, смогли бы проникать в более северные широты, а их сезон удлинился бы. В Африке и Индии стало бы выпадать больше осадков, но, вероятно, на Среднем Западе Соединенных Штатов количество осадков уменьшилось. Растаяли бы снега в горах, питающие большую часть калифорнийских вод. Смена снегопадов на дожди в горах вызвала бы зимние паводки с последующими летними засухами и повлияла бы на производство продовольствия и водоснабжение в засушливой Южной Калифорнии.

Скорости прироста коммерчески важных видов деревьев могут замедлиться из-за роста средних температур. Ареалы распространения большинства видов деревьев на востоке Соединенных Штатов в этом случае сдвинулись бы к северу. Однако, чтобы это реально произошло, многие виды, например бук, береза и сахарный клен, должны мигрировать на север со скоростью в десять раз большей, чем в прошлом, и каким-то образом перескочить через города и другие барьеры на их пути. Усилится стресс, испытываемый деревьями в результате воздействия бактерий и болезнетворных микроорганизмов, способных быстрее приспособиться к изменениям климата, чем деревья. Должно увеличиться число опустошительных пожаров в сухих лесах и степях. Исчезнут многие природные виды. Меньше всего изменятся тропические леса, если мы не вырубим большую их часть.

Повышение температур приведет к нагреву океанов, увеличению объема воды в них и подъему среднего уровня моря. Частичное таяние горных ледников также будет способствовать поднятию уровня моря. Повышение температуры воды, по-видимому, опустошит большинство коралловых рифов, так как основная часть населяющих их видов уже живет на грани своих температурных пределов.

Современные модели показывают, что подъем средней температуры воздуха на 4°С (7Т) повысит средний уровень моря на 0,5-1,5 метра (1,6- 5 футов) за следующие 50-100 лет, в случае если не произойдет облома Западно-Антарктического ледникового щита, который привел бы к гораздо большему повышению уровня. Это станет бедствием практически для трети населения Земли, проживающего в расположенных ниже уровня моря приморских городах, портах, дельтах рек и влажных низменностях. Если бы большая часть Гренландского и Западно-Антарктического ледникового щитов растаяла, как это случилось во время теплого периода 120 тыс. лет назад, уровень моря постепенно поднялся бы на 6 метров (20 футов) за несколько сотен лет.

Даже при умеренном повышении уровня моря будут затоплены огромные города, такие, как Шанхай и Каир, и большие площади плодородных низменностей и дельт в, Индии и Китае, где выращивается большая часть мирового урожая риса. В число других находящихся под угрозой городов входят Роттердам, Венеция, Бангкок и Тайбэй. Низкие архипелаги, такие, как Маршалловы острова в Тихом океане, Мальдивские острова (1800 островов в Индийском океане), и некоторые карибские государства полностью исчезнут под водой.

Также будут затоплены прибрежные водно-болотистые угодья, которые служат нерестилищами для большинства ценных промысловых рыб и моллюсков. Это отрицательно скажется на мировом рыбном промысле и уменьшит популяции мигрирующих птиц и других диких животных. Агентство охраны окружающей среды считает, что подъем уровня на один метр (три фута) разрушит от 26 до 65% прибрежных заболоченных земель в Соединенных Штатах. Если для защиты прибрежных городов построить дамбы, будет потеряно от 50 до 82% заболоченных земель в США, так как эти структуры не дадут морю продвинуться в глубь страны и создать новые низменности. Даже повышение уровня моря на 0,5 метра (1,6 фута) приведет к затоплению около трети прибрежных заболоченных земель США. Повысится также соленость рек, заливов и прибрежных вод.

Будет затоплено большинство барьерных рифов, включая Флорида-Кие, и современные отлогие морские берега Малибу в Калифорнии. Расположенные ниже уровня моря города, такие, как Новый Орлеан, Нью-Йорк, Атлантик-Сити, Галвестон, Чарлстон и Майами (который расположен на уровне моря или чуть выше его, на землях, осушенных от болот Эверглейдс), окажутся под угрозой затопления, если миллиарды долларов не будут потрачены на строительство гигантских плотин и дамб. В Вашингтоне (округ Колумбия) уровень воды почти достигнет ступеней Капитолия и Белого дома. В Соединенных Штатах даже незначительный подъем уровня моря на 0,3 метра (1 фут) приведет к затоплению значительных районов Луизианы и Флориды и эрозии берегов Атлантики и Мексиканского залива, по крайней мере, на 30 метров (98 футов) в глубь страны. Один юморист шутил, что он собирается купить землю в Канзасе, потому что она, превратившись в морской пляж, вероятно, станет представлять большую ценность.