Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом

С начала нынешнего  века увеличение выбросов СО2 в атмосферу  составляло ежегодно 4-5%. По оценкам экспертов Юнеско, выбросы ССЬ в атмосферу в Северной Америке в 6 раз больше, чем в Африке и в 9 раз больше, чем в юго-восточной Азии.

В последнее  десятилетие стало отмечается постепенное  возрастания в атмосфере содержания метана (в среднем около 1% в год), Это связано как с природными факторами (болота), так и с антропогенными причинами (сжигание биомассы, рисовые поля, крупный рогатый скот и пр.) Наибольшее количества метана выделяют крупный рогатый скот (74% от всех видов животных) и овцы, козы (13%); поэтому в ряде зарубежных стран осуществляется работы по снижению интенсивного ведения домашним скатом метана с помощью применения ингибиторов. Значительное количество метана поставляет горное производство: ежегодно на угольных месторождениях мира в шахтах выбрасывается от 34 до 46*10 в шестых т. метана. Поэтому для предотвращения негативного экологического воздействия выбросов метана на среду планируется сокращение его выбросов до 30 мил. т. пород, а также работы по утилизации колтируемого

Увеличение содержания в атмосфере оксида азота (примерно 0,3% ежедневно) объясняется в основном возрастанием производства и применения азотных удобрений в сельском хозяйстве. Фреоны (или хлорфторуглероды) широко применяются в промышленном производстве и их выбросы в мире достигают 1,4 мил. т. (при ежегодном росте 4%).

Изменения концентрации основных парниковых газов в атмосфере  Земли (по К.Л.Кондратьеву, 1990)                                                                                                                                                  

 Таблица 5

В этой таблице  вино, что по сравнению с углеродным газом отмечается довольно быстрый  рост содержания метана, и фреонов, способствующих формированию парникового эффекта. Причем в течении предстоящих десятилетий существенный вклад будет вносить метан, тогда как влияние долгоживущих (оксида азота и фреонов) появится на продолжении более продолжительного интервала времени.

По данным Г.С. Голицина (1990), за период с 1880 по 1980 гг. вклад арниковых газов в глобальное потепление климата составили: диоксида азота-66%, метана-18%, фреонов-8%, оксида азота-3% и остальных газов-5%. Однако, увеличение концентрации перечисленных газов по разному влияет на величину парникового эффекта, что определяется особенностями лощен самой молекулы газа. Так, вычисленное воздействие на 1 молекулу воздуха на парниковый эффект в 25 раз интенсивнее, чем в случае с СО2, в молекуле фреона эффективнее в 11000 раз. Отмеченные обстоятельства играют существенную роль в глобальном потеплении климата, в связи с ростом концентраций метана и фреонов в атмосфере земли.

Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере  привело к тому, что по сравнению с доиндустриальным периодом (конец девятнадцатого столетия) средняя глобальная температура воздуха повысилась на 0,5-0,6 градуса. К началу 2000 г. это повышение достигло уже 1,2 градуса, а к 2025 г. может достигнуть 2,2-2,5 градуса. Парниковый эффект для биосферы земли имеет как отрицательные, так и положительные экологические последствия.

Отрицательные последствия парникового  эффекта. 
Среди приоритетных глобальных проблем особо выделяется повышение уровня Мирового океана в условиях потепления климата нашей планеты. Основные причины: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, >тепловое расширение океана и т.д.. Поэтому во многих странах проводятся работы по моделированию экологических последствий повышение уровня моря достигает примерно 25 см. за 100 лет. При значительном повышение температуры воздуха (более 1,5-2 градуса), площадь горного оледенения,>площадь и толща морских льдов начнут интенсивно уменьшаться, что приведет к контрастному повышению уровня моря и океана (к концу 21 векаоно составит 0,5-2 м.). Все это приведет к возникновению сложных >экологических и социально-экономических проблем: заполнение приморских равнин, усиление абразионных процессов, ухудшение водоснабжения приморских городов, деградация мангровой растительности и так далее. Подсчитано, что подъем уровня океана на 1 м. вызовет затопление 20% территории Бангладеш и сельхозугодий Египта, пострадают многие крупные приморские города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется

К отрицательным  последствиям парникового эффекта  локального характера, особенно для  России, где почти 50% ее территории занято многолетнемерзлыми породами (вечной мерзлотой) можно отнести: увеличение сезонного протаивания грунтов, что создает угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активация процессов термокарста, заболачивания, ухудшение состояния лесных массивов на вечной мерзлоте и другие. По линии ЮНЕСКО начала осуществляться Международная программа «Глобальная система наблюдений за уровнем моря» (ГЛОСС), которая в будущем поможет уменьшить негативные последствия значительного повышения уровня Мирового океана на прибрежные экосистемы.

Положительные экологические последствия  парникового эффекта. 
Несмотря на негативные вышеперечисленные последствия, парниковый эффект может иметь положительные, в частности на лесные экосистемы и в целом на сельское хозяйство, что особенно важно с учетом демографического роста населения земли. Так при глобальном потеплении климата будет отмечаться увеличение испарения с поверхности океана и связанное с ним увеличение увлажнение климата, особенно важное для аридных областей. Повышение концентрации СО₂ в атмосфере может увеличить интенсивность фотосинтеза и, значит, способствовать увеличению продуктивности как естественных лесных формаций, так и культурных растений. Среди последних можно ожидать повышение продуктивности растений, у которых первичным продуктом фотосинтеза являются трех углеродные соединения. Несколько меньшее влияние окажет повышение концентрации СО₂ на растения С₄ (кукуруза, сорго, просо, сахарный тростник), но и у них будут   фиксироваться морфологические изменения: рост, увеличение площади листа и другие.

В ряде стран (Великобритания, США, Швеция, Австралия, Австрия) проведены лабораторные эксперименты по изучению ряда культурных растений в условиях повышения концентрации СО₂ (от 330 до 660). Установлено, что при удвоении концентрации у многих растений уменьшается величина транспирации, увеличивается урожайность основных сельскохозяйственных культур.

Так, возрастает урожайность хлопка на 124%, помидоров  и баклажанов на 40%, риса и подсолнечника- на 20%, фасоли, гороха и сои- на 43% и так далее. Значит, в целом парниковый эффект будет иметь положительный момент для развития сельского хозяйства, что поможет в будущем обеспечить возрастающее население планеты необходимыми пищевыми ресурсами (Вронский, 1993 г.). Проведено моделирование по воздействию парникового эффекта на развитие сельскохозяйственного производства в России, в частности, антропогенное обогащение атмосферы может в целом сыграть весьма важную роль при решении наших продовольственных проблем. Хотя в некоторых районах страны это может привести к аридизации климата, а значит к ухудшению условий выращивания сельскохозяйственных культур, но при повышении почвенного плодородия до оптимального уровня возможен рост продуктивности земледелия во всех районах, без исключения, России. В среднем по стране урожайность зерновых может возрасти на 67%, кормовых трав- на 95% (1994 г.). Таким образом, несмотря на положительные последствия парникового эффекта для наземных экосистем, только одна проблема- подъем уровня Мирового океана может отрицательно повлиять на жизнь населения более 30 стран. Поэтому по линии ЮНЕСКО, ФАО, ЮНЕП уже действует Межправительственный комитет по предотвращению глобального потепления климата, который уже проводит оценку ущерба при затоплении прибрежных территорий, при ухудшении качества водных ресурсов, ведет поиск экономически чистых альтернативных источников энергии и так далее.

АЗОНОВЫЕ ДЫРЫ 
Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от излучения Солнца, является озоносфера. Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км., а его максимум - 18-26 км.. Всего в стратосфере содержится 3,3 трлн.т. озона. В слое озоносферы озон находится в очень разложенном состоянии. Если бы все количество озона собрать при давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 20 градусов, то толщина этого слоя составила бы всего 2,5-3 мм..

Важной особенностью атмосферного озона является то, что этот газ крайне неустойчив. Постепенно происходит процесс разрушения озона, поэтому даже для существования такого количества необходимых факторов, которые обеспечивают непрерывное его образование. В среднем в атмосфере Земли ежесекундно образуется и исчезает около 100 т. озона.

Несмотря на малое количество, атмосферный озон играет исключительно важную роль в  процессах радиационного переноса солнечной энергии. Он практически  полностью поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца.

Поглощение озоном солнечной энергии определяет нагрев атмосферы на высотах 30-60 км., что, в  свою очередь, через сложнейшие механизмы  взаимодействия формирует сложившиеся  в атмосфере Земли динамические и тепловые процессы, определяет в  конечном счете особенности циркуляции атмосферы и специфику климата на нашей планете.

Активную роль в процессах образования и  разрушения озона играют окислы азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, фтор, бром. Общий баланс озона  в стратосфере регулируется, поэтому сложным комплексом процессов. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17%-по кислородному, 10%-по водородному, около 2%-по хлорному и другим циклам и около 1,2% поступает в тропосферу. Важно отметить, что в этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняют своего содержания, поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно небольших количеств такого рода веществ может устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, >связанный с образованием и разрушением озона, и привести к тем последствиям, о которых уже было сказано.

Истощение озонового  слоя в атмосфере земли приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность, что создает  опасность для всего живого на нашей планете. По данным ВОЗ, уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6%; значительно ослабляется иммунная система человека. Рост интенсивности ультрафиолетового излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению глобального баланса диоксида углерода и кислорода и т.д.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ. 
Кислотный дождь- имеет рН менее 5,6. Выпадение кислотных дождей связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами диоксида серы и оксидов азота (ежегодно в мире- более 255 млн. т.) (при сжигании любого ископаемого топлива: уголь, мазут, горючий сланец, автотранспорт). От этого в различных регионах мира погибают леса на площади более 31 млн. га. Так, на территории Германии кислотными дождями повреждено около 35% площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса (возраст до 300 лет) из бальзамической ели. Кислотные выпадения привели к ухудшению состояния и гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах. Все это резко снизило прирост лесов и ухудшило естественное лесовозобновление. Отмечены случаи поражения лесов и внашей стране. Значительно снижается под воздействием кислотных дождей >урожайность некоторых с/х культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и др.) в среднем на 20-30%

От кислотных  осадков пострадали особенно озерные  водоемы в Канаде, Норвегии, Швеции, Финляндии, США и др. Так, в Швеции около 15000 озер повреждены воздушными загрязнениями, причем в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. В Канаде закислены более 14000 озер, в Норвегии из 5000 обследованных озер в 1750 исчезла рыба и т.д. Пострадали от кислотных выпадений также озера нашей страны. Например, на территории Карелии в результате выпадения кислотных дождей (с рН менее 4,7) отмечены частые случаи закисления многих озер, что вызвало сокращение запасов лососевых и сиговых рыб. Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод, т.е. понижение величины рН, приводит к деградации популяций видов рыб и других обитателей. И в конечном счете бурное развитие белого мха свидетельствует о том, что данный водоем стал биологически мертвым.

Кислотные дожди, как уже отмечалось выше, отрицательно воздействуют на почвы, в частности  при увеличении рН менее. 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Уменьшение их плодородия, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Наибольшей >опасности закисления подвержены подзолистые почвы таежной зоны. Повышенная кислотность ускоряет коррозию металлических конструкций зданий, мостов, плотин и др., а также наносит серьезный ущерб памятникам архитектуры (Колизей в Риме, собор Св.Марка в Венеции, храмы и усыпальницы в Японии и др.) Поэтому многие европейские страны США, Канада, Япония и др. подписали Международное соглашение по борьбе с кислотными дождями, предусматривающее сокращение выбросов серы к 1993 году на 30% (Вронский, 1991).