Опасности вторичного действия

Опасности вторичного действия: смоги, разрушение озонового слоя, «парниковый эффект», кислотные дожди

Смоги. Они бывают двух типов. Один из них - это смог, называемый «лондонским» и образуется в туманную, безветренную погоду. Он представляет собой дым из выхлопных газов автомобилей, выбросов в атмосферу от различных производств и задерживаемый туманом. Смог производит тяжелые воздействия на здоровье людей, особенно имеющих заболевания астматического характера, легких и др.

Второй тип смогов – фитохимический, появляется в больших южных городах в безветренную, ясную погоду, когда скапливаются окислы азота (ежегодный выброс около 150 млн. т.), содержащиеся в выхлопных газах автомобилей. Эти соединения под воздействием солнечного излучения проходят цепь химических превращений.

Озон О3, двуокись азота NO2 и закись азота N2O и продукты их распада, скапливаясь в больших количествах в нижних слоях атмосферы, под действием ультрафиолетового солнечного излучения вступают в химическую реакцию с находящимися в атмосфере углеводородами СхНх. В результате образуются химически активные органические вещества пероксилацилнитраты (ПАН), которые оказывают вредное влияние на организм человека: раздражают слизистую оболочку, ткани дыхательных путей и легких; эти соединения обесцвечивают зелень растений. Вредные воздействия на окружающую среду и организм человека оказывает избыток в смоге озона, обладающего сильными окислительными свойствами.

Кислотные дожди. Важным компонентом атмосферы является сера, входящая в состав аэрозолей атмосферы.

Выбрасы в атмосферу сернистого ангидрида SO2 (168-180 млн. т. в год), который под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения образует серный ангидрид SO2 и, смешиваясь с водным паром атмосферы, образует серную кислоту, очень гигроскопичную, способную образовывать токсичный туман.

Выбрасываемая в атмосферу окись азота при взаимодействии с кислородом воздуха образует двуокись азота N2O3 и, вступая в реакцию с атмосферным водяным паром (радикалом гидроксила воды), превращается в азотную кислоту. Капли облаков конденсируются на частицах аэрозолей серной и азотной кислоты и вместе с дождем выпадают на землю, образуя кислотные дожди, которые подавляют биологическую продуктивность почв и водоемов, ведут к разрушению различных объектов и зданий, взаимодействуют с карбонатом кальция песчаников и известняка, превращая его в гипс, вымываемый дождями, а также образуют ожоги на теле человека и др. Загрязнителями атмосферы являются тяжелые металлы – это бериллий Ве, ванадий V, кобальт Со, кадмий Сd, марганец Mn, медь Cu, никель Ni, свинец Pb, хром Cr, цинк Zn и другие, источниками которых являются металлургические предприятия, предприятия цветной и вторичной переработки, выбросы от сжигания угля, нефти, древесины, городских отходов, производства хлора, стекла, минеральных удобрений, цемента и др. Кислотные дожди, взаимодействуя с тяжелыми металлами в почве, переводят их в легко усваиваемую растениями форму и далее по пищевой цепи попадают в растения, организм рыб и животных, человека. Накапливаясь в организме человека, тяжелые металлы вызывают в нем изменения, приводящие к поражению почек, нервной системы и другим специфическим заболеваниям.

Парниковый эффект. Увеличение углекислого газа СО2 в атмосфере за счет сжигания горючих ископаемых ведет к изменению теплового баланса Земли. Углекислый газ  СО2 пропускает падающее на Землю солнечное излучение, но поглощает отражаемое от Земли длинноволновое инфракрасное излучение. Это приводит к нагреванию атмосферы. Отражению (поглощению) длинноволнового инфракрасного (теплового) излучения способствует наличие в атмосфере пыли и многоатомных минигазов СО2, Н2О, СН4, О3 и др., которые поглощают часть падающего на Землю солнечного излучения, тем самым нагревая слой атмосферы, где они находятся. Нагретая таким образом атмосфера посылает на Землю дополнительную порцию тепла, поднимая ее температуру. Этот процесс получил название «парникового эффекта». В результате этого (потепления) происходит таяние ледников и повышение вод Мирового океана, что, в свою очередь, приводит к затоплению прибрежных плодородных земель, поселков, инфраструктуры и т.п.

Особенно характерно появление «парникового эффекта» в городах с промышленным производством – температура в центре города оказывается на один – несколько градусов выше, чем в окрестностях, особенно в безветренную погоду.

Основной источник атмосферной пыли - добыча и использование строительных материалов, металлургическая промышленность, автотранспорт и др. В пыли много различных минералов (гипс, асбест, кварц и др.), около 20% окиси железа, 15% силикатов, 5% сажи, окисей различных металлоидов. Поступление техногенных частиц в атмосферу у Земли ежегодно составляет 500 млн.т. Пыль является экраном для солнечной радиации, из-за чего крупные города получают на 15% меньше солнечного света. Пыль в атмосфере ведет к появлению и обострению респираторных и легочных заболеваний.

Разрушение озонового слоя. Разрушительное воздействие на атмосферный озон оказывает антропогенная деятельность человека. Озон в атмосфере (стратосфере) защищает все живое на Земле от вредного действия коротких волн (ультрафиолетовое излучение) солнечной радиации. Уменьшение содержания озона в атмосфере на 1% приводит к увеличению на 2% интенсивности падающего на поверхность Земли жесткого ультрафиолетового излучения, губительного для живых клеток. Во время работы реактивных двигателей сверхзвуковых самолетов, при сжигании топлива азот и кислород воздуха образуют большое количество окислов азота, которые выбрасываются в атмосферу. Если это  происходит на небольших высотах, то окислы азота с осадками возвращаются на землю, а на больших высотах (выше облаков) они долго, порядка года, находятся в атмосфере и принимают участие в разрушении озона, вступая в химическую с ним реакцию и образуя двуокись азота N2O3. При запуске космического корабля «Шатлл» происходит разрушение 107 т. озона, что составляет 0,3 % от его общего количества.

Рост техногенного и антропогенного негативного влияния на среду обитания не всегда ограничивается нарастанием только опасностей прямого действия, например, ростом концентрации токсичных примесей в атмосфере. При определенных условиях возможно появление вторичных негативных воздействий, возникающих на региональном или глобальном уровнях и оказывающих влияние на регионы биосферы и значительные группы людей. К ним относятся процессы образования кислотных дождей, смога, «парниковый эффект», разрушение озонового слоя Земли, накопление токсичных и канцерогенных веществ в организме животных и рыб, в пищевых продуктах и т.п.