Атмосфера - биосфераның негізгі құрамды бөлігі

 

 

баллондарда тасымалдаушы-газ ретінде, т.б. қолданылады.

       Тасымалдаушы-газ  (пропилленттер) ретінде фреондарды кеңінен пайдалану оларды өте тұрақты (инертті) газ болуына байланысты. Осы жоғары дәрежеде тұрақты  (100 жылдан астам өмір сүреді) болуына байланысты фреондар озон қабатына жете алады және белсенді ортада одан хлор бөлініп шығады. Хлордың әрбір атомы катализатор ретінде озонның 100 мыңдаған атомын бұзуға қабілетті.

       Қазіргі кезде  фреондардың мөлшерін кеміту  және болашақта өндіруді тоқтатуға  бағытталған іс-шаралар жүргізілуде.

       Көптеген мемлекеттер  фреондардың өндірісін 50 % кеміту және оларды басқа пропиленттермен алмастыру туралы міндеттеме қабылдады. Бірақ жоғары дәрежеде тұрақтылығына байланысты фреондар атмосферада өте ұзақ уақыт сақтала алады. Бірқатар елдерде (АҚШ, Ұлыбритания, Франция) фреондар гидрохлорфтор көміртек немесе гидрофторкөміртекпен алмастырылуда. Бұлардың өмір сүру мерзімі қысқа (2 – 25 жыл).

       Сонымен қатар,  озон қабатының тұрақтылығын  арттырудың басқа да жолдары  қарастырылуда. Озон қабатына  этан мен пропанды жіберу хлорды  пассивті хлорлы сутегіне айналдырады.  Сонымен қатар озонның түзілуі  мен жинақталуына электромагниттік  сәулелер, лазер сәулелері, электр разрядтары әсер етеді. Олар оттегінің диссоциациялануын арттырып, озонның түзілуі мен жиналуына жағдай жасайды.

       Озон қабаты  интенсивті түрде көктемде бұзыла  бастайды. Себебі қыстағы төмен  температура мен бұлттылықтың  артуы фреондардың құрамындағы хлордың бөлініп шығуына әкеледі. Ал көктемдегі температураның жоғарылауы хлордың озонға әсерін арттырады.

       Поляр маңы  аймақтарындағы озон қабатының  интенсивті түрде бұзылуын осы  аудандардағы озонның бұзылуына  себепкер хлордың метанды топпен аз мөлшерде жабылуын түсіндіреді.

       Соңғы жылдары ғалымдар «озон тесіктерінің» пайда болуы адам қызметіне байланысты емес деген пікірлерді жиі айтып жүр. Ғалымдар бұған ұқсас құбылыстардың ертеде де орын алғанын және олар тек табиғи процестерге байланысты, соның ішінде күн белсенділігінің 11 жылдық циклімен, екені туралы жорамал айтады.

       Мәңгі мұздықтардың  ауа көпіршіктерін зерттеу фреондардың  өндірістік дәуірге дейін де  болғанын дәлелдейді.

       Озон қабатының  бұзылуының тағы бір себебі ретінде атмосфераға оттегін бөліп шығаратын негізгі фактор ретінде ормандардың жойылуы аталады. Сонымен қатар, Антарктиданың үстінде озонның таралуына әкелетін жоғары қарай бағытталған жерлердің туралы да пікірлер айтылуда.

       Космосқа ұшу аппараттарын шығару («Шаттлдың» бір ұшуы 10 млн. т озонды ыдыратқан), атмосферадағы ядролық жарылыс, атмосфераның жоғарғы   қабаттарына    азот     оксидтері     мен     кейбір    көмірсулардың

 

 

шығарылуына әкелетін ірі өрттердің  озон қабатын бұзатыны тіркелген. Сондай-ақ озон қабатының бұзылуын Галлей кометасымен де байланыстырады. Ғалымдардың болжамы бойынша оның өтіп кетуіне байланысты, озонның концентрациясы әдетте қалпына келеді.

       Атмосфераның  төменгі қабаттарында озон күшті  антитоксикант және бактериоцид болып табылады. Ол жағымсыз канцерогенді заттарды бұзуға қабілетті. Бірақ жоғары концентрацияда озон күшті у болып табылады. Адамда ол тыныс алуды қиындатады, көзді тітіркендіреді, өсімдіктер ассимиляциялық аппартаын зақымдап, хлорофиллді бұзады.

       Қолда бір мәліметтерге  қарағанда ауаның жер бетіне  жақын қабатындағы озонның концентрациясы  өндірістік дәуірдің басынанбері  2 есе артқан және жыл сайын  1,0 – 1,6 % жоғарылап келеді. Бұл құбылыстың негізгі себебі фотохимиялық смогтар болып табылады. 

       Қышқылдық жауын-шашындар мәселесі. Ауа бассейнінің тағы бір өзекті проблемасының бірі – қышқыл жауындар. «Қышқыл жауындар» терминіні алғаш рет ағылшын инженері Роберт Смит енгізген. Қышқыл жауындар – азот пен күкірт қышқылдарының жауынның құрамындағы мөлшерінің көбейіп кетуінен болады. Ал аталған химиялық қосылыстардың көбейіп кетуінің негізгі көздері: көмір, сланц, мазут, т.б. отындарын жаққанда ауаға азот пен күкірттің қос тотығының бөлінуі болып табылады. Әлем тәжірибесінде 1974 жылы 20 апрель күні Шотландия елінің Питлокерн қаласының үстіне рН 2,4 келетін жауын жауған. Ол кәдімгі асханада пайдаланатын сірке қышқылы құрамымен бірдей болып шекті мөлшерден ( ПДК ) 100 есе асып кеткен. Нәтижесінде, өсімдіктер, бау-бақша мен ірі құрылыстарға, адам денсаулығына ұлттық деңгейде орасан зор нұқсан келтірген.Үстіміздегі ғасырдың 70-жылдары мұндай экологиялық апаттар АҚШ, Канада, Батыс Еуропа жерлерінде жиі болып жергілікті орман байлығының 30 – 50 % зиян шеккені мәлім.

       Соңғы жылдары  «қышқыл жауындар» проблемасын шешу бағытында халықаралық келісімдер жасалуда. Оның негізгі көзі - өнеркәсіптерден бөлінетін мөлшерін азайту қолға алынуда.

       Ауаның  тазалығы автокөліктерден бөлінетін  зиянды заттардан да бұзылуы  күн тәртібінде тұр. Соңғы жылдары автокөліктердің жиілеп түсуі бұл проблеманы ұшындыра түсуде. Дүниежүзілік қалалармен қатар біздің республикамыздың Алматы, Қарағанды, Тараз, Лениногор, т.б. қалаларымыз зиянды заттардан зардап шегуде. Әсіресе, Алматы қаласының автокөліктерден бөлінетін зиянды заттардың мөлшері барлық ластанудың 60 – 70 % үлес көлемін алуда. Мұның өзі қала тұрғындарының денсаулығына айтарлықтай зиянын тигізуде.

       Қышқыл жауындардың пайда болуының негізгі себебі күкірттің қос оксидімен ластану болып табылады. Су буының қатысуында күкіртті ангидрид    күкірт  қышқылының   ерітісінде   айналады.   Осындай  жолмен

 

 

көмірқышқыл газы мен  азот оксидтерінен көмір қышқылы  мен азот қышқылы түзіледі. Оларға органикалық қышқылдар мен басқа  да қосылыстар араласып, қышыл реакциясы бар ерітіндіні береді.

       Қышқыл  жауынның түзілуіндегі күкірт  қос оксидінің үлесі 70 %. Қышқыл жауынның жаууына көмірқышқыл газы да үлесін қосады. Оның үнемі болуына байланысты жауын-шашынның атмосферадағы рН 5,6 тең болады. Алғашқы қышқылдық жауындар 1907 – 1908 жылы Англияда байқалған. Қазіргі уақытқа дейін рН 2,2 – 2,3 болатын жауын-шашындар тіркелген.

       Қышқылдық жауындар солтүстік жарты шарда кеңінен таралған. Бұл жерде қышқыл заттардың шығарылуы мен олардың жаңбыр, қар, тұман түрінде ылғалды тұндыруға қолайлы жағдай бар.

       Теріс  температурада кезеңінің ұзақтығы  қышқылдық жауын-шашынның әсер  ету ұзақтығын арттырады. Соңғылар  біршама дәрежеде аммиакпен нейтралданады.  Ал қоспа топырақтан органикалық  заттар, минералдық тыңайтқыштар  мен басқа да қосылыстардан амманификатор- микроорганизмдердің көмегімен бөлініп шығуы кемиді.

       Қышқыл  жауын-шашындар Скандинавия елдері: Англия, ФРГ, Бельгия, Дания, Польша, Канада, АҚШ-тың солтүстік аудандарына  тән.

       Қышқыл  жауын-шашын топыраққа, су экожүйелеріне, өсімдіктерге, архитектура ескрткіштеріне, ғимараттарға және т.б. зиянды әсер етеді.

       Қышқыл  жауын-шашынның зиянды әсері әсіресе  солтүстік және тропиктік аудандарда  ағыс арқылы әсер етеді. Бірінші  жағдайда онсыз да қышқылдығы  жоғары топырақ қышқылданады. Бұл топырақтарда қышқылдылықты нейтралдайтын ( кальций карбонаты, доломит және т.б. ) табиғи қосылыстар болмайды.

       Тропиктік  топырақтар нейтралды және сілтілі  болғанымен, онда жауынның үнемі  шайып кетуі себепті нейтралдаушы  заттар болмайды.

       Топыраққа  келіп түскен қышқыл жауын-шашындар  катиондардың қозғалғыштығы мен  шайылып кетуін арттырады, редуценттердің, азотфиксаторлардың және де басқа  да топырақ ортасының ағзаларының  белсенділігін төмендетеді.

       рН 5-ке  және одан төмен болғанда топырақтағы минералдардың ерігіштігі артады да, олардан бос күйде улы болып табылатын, алюминий бөлініп шығады. Қышқыл жауын-шашын ауыр металдардың (кадмий, қорғасын, сынап) да қозғалғыштығын арттырады. Кейбір жерлерде қышқыл жауын-шашын мен олардың әсер ету өнімдері грунт суларына,  одан су қоймаларына және су құбырына түсіп, құбырлардан алюминий мен басқа да зиянды заттардың бөлініп шығуына әкеледі. Бұл құбылыстың нәтижесінде ауыз судың санасы төмендейді.

       Су  қоймаларына түскен қышқыл жауын-шашын судың қышқылдығы мен

 

 

 

кермектігін арттырады. Көптеген  гидробионттар аталған   көрсеткіштердің

өзгеруіне өте сезімтал болады. Су ортасының рН 6-дан төмен болғанда ағзаның өсуі мен дамуы үшін маңызды ферменттер, гармондар мен басқа да биологиялық белсенді заттардың қызметі тежеледі. рН-тың зиянды әсері негізінен жұмыртқа жасушалары мен жас дараларда байқалады. Бұл жағдайда өнім негізінен ластаушы заттардың тікелей ағзаға әсерінен емес, көбеюге мүмкіндік бермеуі арқылы әсер етеді.

       Қышқыл жауын-шашын мен оның компоненттері әсіресе ормандарға орасан зор зиян келтіреді. Қышқыл жауын-шашын өсімдіктерден биогендідерді (әсіресе, кальций, магний, калий), қанттар, ақуыздар, аминқышқылдарын ығыстырып, зақымдайды. Олар қорғанышсыз ұлпаларды зақымдап, ағзаға патогенді бактериялар мен саңырауқұлақтардың ену мүмкіндігін арттырады. Мұндай әсердің нәтижесінде фитоценоздардың өнімділігі төмендеп, кейде толық жойылып кетуіне әкеліп соқтыруы мүмкін.

       Қышқыл  жауындардың өсімдіктер үшін  зиянды әсері топырақ арқылы да байқалады. Бұл әсер алюминий мен ауыр металдардың қозғалғыштығының артуы нәтижесінде болады. Бос алюминий жас тамырларды зақымдайды. Оларда инфекциялардың ену ошақтарын түзеді, ағаштардың уақытынан бұрын қартаюына әкеледі.

       Әсіресе қылқан жапырақты ормандар күшті зақымданады. Бұл ең алдымен олардың қылқанының ұзақ (4 – 6 жыл) өмір сүруіне, ондағы улы заттардың жиналуына байланысты.

       Атмосфераның  ластануына жоғары дәрежеде сезімталдығымен  қыналар сипатталады. Олар әдетте  ең бірінші болып, экожүйеден жойылады және қоршаған ортаның қолайсыз әсерінің индикаторы болып табылады.

       Соңғы жылдарда ормандардың дәстүрлі ластаушылары (SO2,NO2) мен озонның бірлескен әсерінен зақымдануына көп көңіл бөлінуде.

       Озон  негізінен фотохимиялық смогтың өнімі болып табылады. Оның әсерінен хлорофилл тікелей және хлорофилді тотығудан қорғайтын маңызды агент С витаминінің шектен тыс жұмсалуы арқылы бұзылады.

       Дүние  жүзіндегі ірі қалаларда «фотохимиялық  тұмша» түзілу процесі жиі  байқалып отыр. Аталған зиянды зат өсімдіктер мен жануарлар дүниесіне және адам баласына зиянды туралы көп жазылуда. Осыған орай, шет елдерде және біздің республикамызда атмосфераны қорғау мақсатында автокөліктердің моторларын жетілдіру, нейтрализатор орнату, газбен, электр қуатымен жүретін автокөліктер шығару, сутегі отынын пайдалану, электромобильдер шығару және жанар майлардың альтернативті түрлерін шығару жолдары іздестірілуде.

       Атмосфера – ауа, химиялық қоспалар мен су буынан  тұратын күрделі жүйе. Ол биосферадағы физико-химиялық және биологиялық процестердің жүрунің шарты және метеорологиялық режимнің маңызды факторы. Атмосферадағы жекелеген компоненттердің  қатынасы оның  радиацияға,

 

 

жылу және су режиміне, өздігінен тазартуға қабілетін  анықтайды. Атмосфераның газдық құрамы, су буы және әртүрлі қоспалар жер бетіне күн радиациясының өту деңгейін және жер маңы кеңістігінде жылуды ұстап тұруды анықтайды. Егер атмосферада қоспалар болмаса, онда жер бетіндегі орташа жылдық температура +15˚С емес, -18˚С болар еді.

       Атмосфераның  маңызды қасиеттеріне оның жылдам  араласуы мен үлкен арақашықтыққа  орын ауыстыруы, басқа сфералармен,  әсіресе мұхитпен байланысы жатады. Мұхитпен жанасуы нәтижесінде  мұхит атмосферадағы көміртегінің  қос оксиді мен окидін, күкіртті газ және басқа қосылыстарды сіңіреді. Атмосферадағы қосылыстардың басым бөлігін өсімдіктер сіңіреді және зат алмасудың топырақ звеносына кіреді. Жылдам араласқыш қасиетімен оның ластануды таратуы, сонымен қатар локальді ластануды ғаламдық ластануға айналдырушы фактор болып табылады. Адам  атмосфераның әр түрлі параметрлеріне және қасиеттеріне, оның химиялық құрамына, жылу режиміне, орын ауыстыру, радиоактивтілік, электромагниттік фон және т.б. әсер етеді.

       Ерте  кездерден-ақ ауаның ластануына  қарсы шаралар қолға алына бастаған. XVII ғасырда Англияда ірі қалаларда, Лондонда, көмірді отын ретінде қолдануға шектеу қойылды. Осы кездерден бастап жер үсті суларының ластануына қарсы, мысалы тұрмыстық қалдықтармен, шаралар қолданыла бастады.

       Адам  ауаның құрамына кіретін негізгі химиялық элементтер – азот пен оттегінің концентрациясына елеулі әсер етпейді. Бұл газдардың концентрациясының өзгермеуі олардың концентрациясының жоғарғы (азот – 78,09%, оттегі – 20,95%) болуына байланысты. Бірақ мұны біз көмірқышқыл газына қатыстыдеп айта алмаймыз. Оның концентрациясыбіртіндеп артып келеді, бұл көмірқышқыл газының атмосферада аз (0,03%) болуы жағдайында келіп түскен мөлшерінің анағұрлым жоғары болуына байланысты.

       Сонымен  қатар атмосфераның міндетті  емес заттарының концентрациясы елеулі өзгерістерге ұшырауда. Бұларға ең алдымен көптеген ластаушылар, соның ішінде тіршілік үшін бөгде (ксенобиотиктер) заттар жатады. Адам қызметінің нәтижесінде атмосфераға атмосфера үшін немесе атмосфераға тән заттардың концентрациясының өзгеруіне байланысты ластаушы зат болып табылатын жүздеген заттар келіп түседі.

       Адамнаң  атмосфераға әсерінің байқалуы, оның биосфералық процестерге  белсенді түрде араласа бастауынан, ормандарды жою, жерді жырту,  эрозия, құрғату, суару, қалалар мен өндіріс өндіріс орындарын және т.б. салу нәтижесінде басталды.