II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Загрязняющие вещества, источниками выделения которых являются транспортные объекты, распространяются и накапливаются во всех составляющих биосферы (воде, воздухе, почвах, растениях, животных).

Химические элементы и их соединения, обладая определенной подвижностью, устойчивостью, способностью к концентрации и рассеянию во вторичных обстановках кислой, щелочной или нейтральной среды, мигрируют в окружающей среде и воздействуют на биоту (флору и фауну).

К числу основных загрязнителей атмосферы отно­сятся взвешенные частицы, СО, СО₂, NO_x, соединения серы, углево­дороды, свинец, ртуть, кадмий, хлорированные органические соеди­нения, аммиак, фреоны, радиоактивные вещества. Изменения в атмосфере связаны с естественными и техногенны­ми факторами нарушения газового равновесия в ней (СО₂, О₃ и др.); явлением ксеротизации (сухости) климата суши; загрязнением и хи­мическими изменениями, влияющими на энергетические процессы перемещения воздушных масс, на закономерности формирования погоды и климата. Под влиянием транспортных загрязнений изме­нения в окружающей среде могут происходить в общепланетарном и региональном (локальном) масштабах.

В 1992 г. впервые зафиксировано исчезновение озона над Антаркти­дой на высотах 14-20 км. В Северном полушарии (над Арктикой и значительной частью Восточной Сибири) 2 мес. (март-май, 1996) отмечалось аномально низкое (на 30% меньше обычного) со­держание озона. «Дыра» в стратосфере достигала 3000 км в попе­речнике.

К загрязнителям, вызывающим разрушение озонового слоя, ко­торый поглощает часть падающего на Землю излучения Солнца, от­носятся озоноразрушающие вещества искусственного происхожде­ния. В их числе хлорфторуглероды (ХФУ), бромистый метил, талоны. Хлорфторуглероды (синтезированы в 1928 г.) используются в ка­честве газов-вытеснителей в аэрозольных упаковках, при производ­стве мягких и твердых пористых веществ для изготовления автомо­бильных кресел, в автомобильных кондиционерах. Бромистый метил CH3Br используется в виде добавки к автомобильному топли­ву. Из него в стратосфере высвобождается бром, который в 30-60 раз более разрушителен для озона, чем хлор. Талоны (галон-1301) используются для пожаротушения.

Опасны не солнечные лучи сами по себе, а лишь коротковолно­вое (УФ-С) излучение, несущее гибель всему живому, и УФ-Б. Нормальным считается положение, когда озоновый слой задер­живает и полностью поглощает УФ-С и фильтрует УФ-Б. Озон разрушается в результате каталитических реакций,    причем    озоноразрушающие      вещества      в тропосфере являются инертными, нетоксичными, но в стратосфере на них воздействуют  обладающие  высокой энергией фотоны и высвобождают атомы хлора брома,   которые   остаются неизменными   74-111   лет. За это время один атом хлора  способен  превратить кислород   100 000   молекул озона.  

Изменение концентрации «парниковых» газов (СО₂, СH₄, N₂O, O₃) в атмосфере и возможные климатические изменения. Mеханизм возникновения «парникового эффекта» заключается в следующем. Солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, час­тично абсорбируется ею, а частично отражается. Некоторая части этой энергии поглощается парами воды, парниковыми газами и не проходит в космическое пространство. Тем самым нарушается гло­бальный энергетический баланс планеты. Относительная способность абсорбировать, теплоту у парниковых газов следующая - СО₂:СН₄:N₂O:ХФУ=1:(10-80):(200-400):10 000.

Процесс потепления вызовет подъем уровня мирового океана и будет происходить неравномерно: у полюсов интенсивнее, чем на экваторе, что приведет к изменению силы и направления ветров, до­ждей, океанических течений. Однако можно выделить и ряд неопределенностей:

1). Нет доказательств того, что увеличение среднегодовой темпе­ратуры за последние 100 лет связано только с ростом концентра­ций парниковых газов, а не вызвано какими-то другими климатиче­скими факторами природного происхождения.

2). Невозможно предсказать последствия глобального потепления, так как нет однозначных ответов на следующие вопросы:

- Может ли охлаждение Земли компенсироваться сохранением те­плоты парниковыми газами?

- Возникнут ли саморегулирующиеся процессы с отрицательной обратной связью в процессах круговоро­та веществ, которые будут стабилизировать парниковый эффект? (Такой механизм уже действует - поглощение водной поверхно­стью до 50% СО₂ природного и антропогенного происхождения.)

- Физико-химические трансформации на локальных территориях. Такие вредные вещества, как СО, С_xH_y, NO_x, SO_x, распространяют­ся в атмосфере под воздействием диффузии, других процессов и вступают в процессы физико-химического взаимодействия между собой и с компонентами атмосферы.                                                 

- Примеры физического реагирования: конденсация паров кислот во влажном воздухе с образованием аэрозоля, уменьшение размеров капель жидкости в результате испарения в сухом теплом воздухе. Жидкие и твердые частицы могут объединяться, адсорбировать или растворять газообразные вещества.

- Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмосферу, другие - при появлении для этого благоприятных условий - необходимых реагентов, солнечного излучения, других факторов.          

Таким образом, вопрос о том, что наблюдаемое потепление климата на Земле, особенно в последнее десятилетие, обусловлено только усиливающимся отрицательным воздействием парниковых газов, выделяющихся при активном техногенном воздействии на биосфере, до сих пор остается полемическим.

Код для цитирования: Скопировать