Атмосфера й наслiдки ïï забруднення

Атмосфера складається iз сумiшi 10 газiв, головними з яких є
азот (78 %) i кисень (21 %). Один вiдсоток, що залишився, в основному
доводиться на частку аргону й невелика кiлькiсть вуглекислого газу,
гелiю й неону. Цi гази не вступають у хiмiчнi реакцiï з iншими
речовинами. Незначну частку атмосфери становлять амiак, двоокис сiрки,
вигарний газ, озон i воднi пари. Завершують перелiк складу атмосфери
забруднюючi речовини (дим, пил, вулканiчний попiл, сiль). Ця газова
сумiш складається iз чотирьох шарiв: тропосфери, стратосфери,
мезосфери й термосфери.
Найтонший шар тропосфера. Вона закiнчується на висотi 12 км.
Ïï газовий склад майже незмiнний. Змiнюється лише
кiлькiсть водних пар i зважених у повiтрi твердих часток. Тут повiтря
самий щiльний, саме в тропосферi зосереджено 4/5 всiєï маси
повiтря атмосфери. Це самий теплий шар, тому що його нагрiвають вiдбитi
вiд земноï поверхнi сонячнi променi. У мiру пiдйому температура
повiтря в тропосферi знижується, i у верхнiй частинi залишає
55њС. Температура в тропосферi з висотою знижується в середньому
на 0,6њ на кожнi 100 м. Ця величина називається вертикальним
градiєнтом температури
Вище йде стратосфера, що простирається на висоту близько 50 км.
Унiкальна особливiсть нижньоï частини стратосфери —
пiдвищений умiст озону на висотi 20-30 км, це так званий озоновий шар.
Тут температура повiтря вище, нiж у тропосферi, тому що озон
затримує й вiдбиває 75 % згубних для всього живого на Земля
ультрафiолетових променiв. Внаслiдок активного забруднення атмосфери
продуктами господарськоï дiяльностi вiдбувається ушкодження
озонового шару й Земля може втратити свiй захисний екран. У нижнiй
частинi стратосфери зниження температури повiтря тривають до 25 км, а
потiм вона починає пiдвищуватися на 12њ на кожний кiлометр
пiдйому. Над стратосферою перебуває мезосфера
Вона простирається на висотi близько 50 70 км. Тут, як i в
тропосферi, знову починається зниження температури повiтря з
висотою, i у верхнiй частинi мезосфери вона становить вiд 75њ до 90њС. У
межах мезосфери перебуває мезопауза сама холодна частина
атмосфери, де температура становить 225њС. Тут настiльки холодно, що
хмари утворюються не з водних пар, а iз дрiбних кристалiв льоду. Повiтря
в мезосферi дуже розрiджений, однак метеори, якi летять у напрямку
Землi, згоряють при проходженнi через цей шар атмосфери. Це
пояснюється тим, що тертя при зiткненнi метеора й молекул кисню
створює надвисоку температуру. Наступне нагрiвання повiтря
вiдбувається в термосфере. Це також пов'язане з поглинанням
ультразвукового випромiнювання
Температура повiтря на висотi 150 км досягає +240њС, а на висотi
500600 км вiд землi — +150њС. Вище 800100 км, в екзосферi, повiтря
особливо розрiджене. Вiн складається переважно iз часток водню.
Саме в екзосферi частки газiв розсiюються й назавжди залишають границi
атмосфери. Тут температура досягає +2000њС. Всi перерахованi шари
атмосфери, крiм стратосфери, можна знайти й на iнших планетах
Сонячноï системи, якi мають повiтрянi оболонки Стратосфера з
ïï озоновим шаром є тiльки на Землi, що й створює
на нашiй планетi унiкальнi умови для iснування всього живого. Атмосферне
повiтря необхiдне для життя людини, тварин i рослин . Вiн ставиться до
невичерпних природних ресурсiв. Якщо припиняється надходження
кисню в органiзм, то людина або тварини через 4-5 мiнут гинуть. Людина в
спокiйному станi за добу пропускає через своï легенi 10-11
тис. л повiтря, кiнь — до 86 тис. л, великий баран — до 20
тис. л, а за рiк вони споживають кисню вiдповiдно 1,031, 9,4 i 2,26
тонн. На планетi зараз проживає бiльше 6 млрд. людина, яким
необхiдний понад 7 млрд. кисень у рiк. Ще бiльше кисню потрiбно для
тварин, якi живуть на нашiй планетi. Основна маса кисню спалюється
промисловими й побутовими пiдприємствами, аерофлотом i
автомобiльним транспортом. По даним ЮНЕСКО, сьогоднi на Землi
промисловiстю, енергетикою й транспортом поглинається стiльки
кисню, скiльки вистачило б для життя 45 млрд. людей. Люди й тварини
видiляють в атмосферу вуглекислий газ. Видiлена кiлькiсть цього газу
приблизно рiвняється кiлькостi споживаного ними кисню. Умiст 0,1 %
вуглекислого газу в атмосферi небезпечно для здоров'я, а вмiст вiд 8 до
10 % убийственно. За останнє столiття кiлькiсть вуглекислого газу
в атмосферi поступово збiльшується, атмосфера Землi
розiгрiвається набагато швидше, нiж це вiдбувалося в минулому.
Дане явище обумовлене дiяльнiстю людини, при якiй спалюється
величезна кiлькiсть палива, а також знищуються лiси, що приводить до
нагромадження в атмосферi вуглекислого газу. Вiдомо, що цей газ
дiє в земнiй атмосферi як полiетиленова плiвка в теплицi, тобто
вiльно пропускає сонячнi променi до земноï поверхнi,
затримуючи тепло над нею. Це привело до нагрiвання атмосферного повiтря,
що одержало назву парникового ефекту. За твердженням учених, у найближчi
десятилiття пiдвищення середньорiчноï температури будуть становити
1,52њС. Адже тiльки за останнє столiття середня температура на
планетi збiльшилася на 0,5њС, а до середини нинiшнього столiття вона
може пiдвищитися на 1,54,5њС! Якщо людство не зменшить обсяги
забруднення атмосферного повiтря й середньорiчна температура буде
збiльшуватися, клiмат Землi дуже швидко стане теплiше, що прискорить
глобальну катастрофу. У чому ж небезпека парникового ефекту для
людськоï цивiлiзацiï?
За допомогою ЕОМ була складена модель наслiдкiв парникового ефекту й
з'ясувалося наступне: змiняться такi важливi величини, як кiлькiсть
опадiв, хмарнiсть, океанiчнi плини, розмiри полярних льодовикiв.
Внутрiшнi частини материкiв стануть бiльше сухими, а прибережнi райони
— бiльше вологими, зими — теплiше й коротше, лiто —
жарче й длиннее. Змiняться границi клiматичних поясiв i природних зон. У
помiрному поясi, де розташованi головнi зерновi райони, клiмат стане
напiвпустельним, i, вiдповiдно, рiзко скоротяться врожаï зернових.
Глобальне потеплiння викличе танення льодiв Арктики й Антарктики, що
викличе пiдвищення рiвня води Свiтового океану на 6-10 м.
При цьому буде затоплено 20 % суши, де проживають сотнi мiльйонiв людей.
Таким чином, наслiдку парникового ефекту для людей планети будуть
катастрофiчними. Активне забруднення атмосферного повiтря продуктами
забруднення привело до ще одного грiзного й небезпечного явища, що
одержало назву озонових дiр. Як ми вже вiдзначали вище, на висотi 20-50
км повiтря мiстить пiдвищена кiлькiсть газу озону, що захищає
Землю вiд згубного ультрафiолетового випромiнювання. Останнiм часом
кiлькiсть озону в стратосферi постiйно зменшується
Були виявленi озоновi дiри над Антарктидою й Шпицбергеном, де вмiст
озону на 40-50 % менше, нiж звичайно. Установлено, що утворення озонових
дiр пов'язане iз широким застосуванням в усьому свiтi речовин, якi
мiстять хлор i фтор, i використовуються в аерозольних балончиках i
холодильниках, побутовiй хiмiï й полiстиролi. Кiлькiсть цих газiв,
якi надходять у повiтря, перевищує поглинаючi можливостi атмосфери
Пiднiмаючись нагору, вони розпадаються й утворюють хлор, що i
руйнує озон. Один атом хлору здатний розкласти 100 тис. молекул
озону! Сприяє пропалюванню дiр в озоновому шарi й запуск
балiстичних ракет. Ïхнi двигуни викидають в атмосферу багато окису
азоту, що пропалює озоновий шар. А затягається така дiра
дуже повiльно. У наш час озонова дiра вийшла за межi Антарктиди й
розмiром перевищує площа США. Колосальна шкода кислотнi опади або
компоненти, якi ïх утворюють, наносять лiсам. Сильнiше всього
ушкоджуються хвойнi лiси. Першою ознакою поразки хвойних лiсiв газами й
кислотними опадами є скорочення життя хвоï й зменшення
ïï розмiру. Дуже високою чутливiстю до забруднення
характеризуються багато видiв лишайника. Саме вони є iндикаторами
несприятливого стану середовища. Кiнцевим результатом таких впливiв
є зниження фiтоценозами продуктивностi, а нерiдко i ïх масова
загибель
Кислотнi опади впливають на тисячi озер. Близько 20 % озер Швецiï,
Норвегiï й Канади (а це кiлька десяткiв тисяч) втратили бiльше
половини органiзмiв, якi жили в них. Серйозна шкода водним системам
наносить теплове забруднення. Воно обумовлюється скиданням у
джерела пiдiгрiтих вод або змiною температури в результатi дiï
iнших факторiв. На планетi тепер практично не залишилося поверхневих
прiсних вод, якi не були б забрудненi людиною. Припущення про чистоту
пiвнiчних вод оманне. Менше забруднення цих вод нерiдко
компенсується ïхньою слабкою здатнiстю ксамоочищению.
Атмосфера — складна система, що складається з повiтря,
хiмiчних домiшок i пар води. Вона — найважливiший фактор
метеорологiчного режиму й передумова для протiкання фiзико-хiмiчних i
бiологiчних процесiв у бiосферi. Газовий склад атмосфери, пари води й
рiзнi суспензiï, якi втримуються в нiй, спричиняються ступiнь
проникнення сонячноï радiацiï на поверхню Землi й утримання
тепла в навколоземному просторi. У результатi людськоï дiяльностi в
атмосферу попадають сотнi речовин, якi стають забруднювачами в
результатi того, що вони чужi для атмосфери На сучасному етапi людин
став могутньою силою, що змiнює склад атмосфери, впливає на
процеси, якi вiдбуваються в нiй. Забруднення атмосферного повiтря
є однiєï з головних екологiчних проблем людства.
Масштаби впливу людськоï дiяльностi на атмосферу вже давно
перевищили сили природи. Сьогоднi 400 бiльших мiст миру щорiчно
викидають в атмосферу до 3 млрд. тонн вiдходiв (газiв, аерозолiв, пилу),
що на 500 млн. тонн бiльше, нiж дають 578 активно дiючих вулканiв
планети!