Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Библиотека Экология и человек Загязнение воздуха, выбросы в атмосферу

Загязнение воздуха, выбросы в атмосферу

Если вода — фактор жизненно важный, то воздух — необходимый. Формировавшейся миллиарды лет атмосфере, и в первую очередь свободному кислороду, мы обязаны и своим существованием, и всем тем, что отличает окружающую нас среду от изначального «лунного ландшафта» нашей планеты. Воздушный бассейн — главный проводник веществ и энергии, а нарушение физико-химических его параметров состава, температуры, прозрачности, циркуляции и т. п.) может вызвать серьезные необратимые последствия глобального масштаба. Прежде всего относится это к кислороду (от содержания которого зависит человеческая жизнь), к углекислому газу (дальнейшее повышение концентраций которого создает угрозу общепланетарного потепления, а происходящее уже вызвало, по некоторым мнениям, ускорение акселерации и уменьшение числа светловолосых женщин), окислам азота, разрушающим озоновый слой, а вместе с сернистыми соединениями раскисляющим водоемы, водотоки. почвы; и, наконец, к запыленности атмосферы, задерживающей прохождение солнечной энергии на Землю.

Мы еще не знаем достоверно, до каких пределов можно изменять все эти параметры, не вызывая губительных необратимых последствий для себя. Неведома до конца еще нам и степень влияния на них нашей деятельности. Мы еще не выявили всех причин сокращения «производства» кислорода и «связывания» углекислого газа водной и земной растительностью в условиях интенсификации нашего производства. Мы еще не можем разработать глобальных, даже региональных, стройных систем управления всеми особенностями воздуха и циркуляцией атмосферы. Тем не менее наше отношение к воздушному бассейну отличается, пожалуй, еще большей беспечностью, чем к водам и почвам.

Более 9/10 всего объема загрязнителей атмосферы выбрасывается из источников, расположенных в северном полушарии, особенно в странах Западной Европы (ФРГ, Англия) и в США. Здесь же происходит и наиболее интенсивное сжигание кислорода. Пролетающий, например, из Америки в Европу авиалайнер за один рейс сжигает от 30 до 50 т этого важнейшего элемента жизни; проехавший тысячу километров автомобиль — годовую «кислородную норму» одного человека. Всего же техногенные системы мира уничтожают ежегодно примерно пятнадцатую часть общей массы продуцируемого фотосинтезом кислорода. Поэтому заметное увеличение расходов традиционного топлива вместе с сокращением лесов и загрязнением океанов может уже в следующем веке создать угрозу существенного обеднения резервов свободного кислорода.

Более серьезную проблему, по мнению ряда специалистов, представляет сегодня загрязнение атмосферы углекислым газом. По своей массе он является основным ее загрязнителем, образуясь главным образом в работающих на ископаемом топливе двигателях. Концентрации этого газа в атмосфере, как мы знаем, преграждают путь отражающимся от поверхности Земли инфракрасным лучам и, экранируя отходящее тепло, создают «парниковый эффект».

Изменяет газовый баланс атмосферы и растущая диспропорция между сокращением естественных мощностей фотосинтеза и увеличением выбрасываемых масс углекислого газа. Она возникла в результате как уменьшения площадей лесов, так и нарушения соотношений различных типов растений. Известно, например, что эффективность фотосинтеза в лесах выше, чем на пашнях, вчетверо и почти вдвое больше, чем на естественных пастбищах. А на последних интенсивность газового обмена ниже, чем на окультуренных безлесных ландшафтах (типа многолетних сеяных трав). И существующее сейчас соотношение различных фитомасс не может уже полностью восстановить нарушенные углекислый и кислородный балансы атмосферы.

Значительно больше (в 50 — 60 раз), чем в воздухе, содержится углекислого газа в водах Мирового океана. Как и леса, он поглощает этот газ (около 2 млрд т в год). Но при непрерывно увеличивающихся выбросах последнего (ежегодно на 2 — 3%) поглотительная способность океана скоро будет истощена, и он превратится уже в источник выделения этого газа, резко усилив потепление. Так может возникнуть необратимый процесс, увеличивающий температуру атмосферы все больше и больше. Потепление ученые прогнозировали на конец XXI — начало XXII в., но оно началось раньше. И от растущих выбросов в атмосферу углекислого газа, уничтожения тропических лесов, и от загрязнения океана и снижения поглотительной его способности, и от малых количеств недооцениваемых прежде газов, скапливающихся в стратосфере, и от истощения озонового слоя. От всего этого, вместе взятого, ускоряющего «расшатывание» привычной нам погодно-климатической ситуации.

Климат нашей планеты — явление многофакторное — можно сравнить с весьма неустойчивым и чутким механизмом, отвечающим на малейшее изменение множества причин бесконечными, не поддающимися ныне определениям реакциями. Даже современные компьютеры не могут порой определить возможное направление ответного поведения. Так, например, не ясно, что будет, если «разогревшийся» океан окутается облаками: создадут ли последние «вторую крышу», усиливающую парниковый эффект, или же ослабят солнечные лучи и охладят водную поверхность.

Многие тысячелетия средняя температура приземного воздуха была постоянной (около 15°). Но самые незначительные ее колебания вызывали коренные изменения климата. В одной из самых теплых за последние 700 тыс. лет климатических эпох температура в среднем была всего на 2 — 3° выше. Однако климат Европы походил тогда на нынешний африканский, и на ее территории обитали слоны, львы и бегемоты. Было это в одном из межледниковых периодов, переход от которых к ледниковым определялся падением температуры примерно на 6°. А повышение ее на 4° может вызвать таяние льдов Арктики, Антарктики и Гренландии, повышение уровня Мирового океана, затопление прибрежных районов, сдвиги ландшафтных зон к полюсам. И может статься, что на побережье Ледовитого океана, как и несколько десятков миллионов лет назад, вновь расцветет пышная растительность. Но к северу же сдвинется и зона пустынь со всеми печальными для нас последствиями. А наибольшая опасность состоит в том, что изменение климата при этом будет происходить так стремительно, что мы не сможем к нему приспособиться. По некоторым расчетам, возврат к древнему климату может произойти в 500 тыс. раз быстрее, чем становление современных погодно-климатических условий.

Нынешнее потепление происходит быстрее, чем предполагали и чем когда-либо прежде в климатической истории Земли. Этот тревожный процесс вызвал разработку таких защитных проектов, как создание в стратосфере распыленных «капельных экранов», уменьшающих солнечную радиацию, или удаление углекислого газа из атмосферы его вымораживанием. Однако последствия подобных действий непредсказуемы. К более надежным проектам можно отнести утилизацию углекислого газа с переработкой его в топливо. Суммарные выбросы последнего вполне достаточны для обеспечения сырьем процессов получения моторного топлива в объемах, потребляемых, например, всем автотранспортом США. Но для этих процессов потребовалось бы дополнительно несколько тысяч мегаватт энергии. К другим проектам этого же ряда относятся восстановление тропических лесов, орошение пустынь (для увеличения фитомасс), сооружение в «зонах риска» огромных водосборных бассейнов или «противопотопных» дамб. Но все они также требуют больших затрат, хотя и меньших, чем, скажем, для реализации проекта СОИ. Кроме затрат потребуются международные соглашения, что, вместе взятое, представляется делом нелегким. В 1983 г., например, Джордж Киуорт, бывший тогда помощником президента США по научным вопросам, ознакомившись с мнением ученых о возможных последствиях потепления климата, заявил: «Это ненужное паникерство». Нельзя, конечно, сказать, что для подобного заявления у Киуорта не было никаких оснований (и не только связанных с расширением милитаризации). Дело в том, что предвидения потепления несут определенную долю вероятности, так как на глобальные климатические изменения влияют и другие загрязнители атмосферы. В частности — ее запыление.

Когда-то попадавшие в воздушный бассейн мелкие частицы служили добрую службу, помогая образованию дождей. Пора та давно миновала. Сегодня в атмосферу ежегодно выбрасываются миллионы тонн пепла, сажи и пыли. Их концентрация все увеличивается, все большая часть солнечной энергии отражается, не доходя до нас. Распространение же облачности над третью поверхности Земли может охладить атмосферу на 5 — 4°. По мнению некоторых специалистов, развитие реактивной авиации способствовало увеличению облачности на 10%, и часть ученых полагает, что дальнейшее запыление атмосферы поведет к понижению ее температурного режима.

Тысячи тонн сернистых соединений в дымах труб предприятий г. Кубатан (Бразилия) сожгли землю когда-то густозеленых холмов этой местности. Воздух здесь бывает удушлив так, что в 1984 г. губернатор штата Сан-Паулу объявил чрезвычайное положение: 90 тыс. жителей Кубатана были временно эвакуированы, заводы закрыты, запрещены полеты самолетов над этой зоной.

В ФРГ с дождями ежегодно выпадает около 18 млн т ядовитых веществ. Здесь отравлены большие массивы земель (около 600 тыс. га), леса на которых медленно умирают. Тяжелой болезнью поражены лесные массивы в Верхнем Гарце, Шварцвальде, Баварии. Последствия сказываются не только в горных районах, разрушая столетиями создававшиеся экосистемы, но и влекут за собой упадок в деревообрабатывающей промышленности и туризме, оборачиваясь безработицей для сотен тысяч людей. «Экологическую Хиросиму для лесов» — так называют здесь это бедствие — можно предотвратить лишь резким снижением выбросов в атмосферу, возможности чего воспринимаются в ФРГ без особого оптимизма. И не без оснований. Мы знаем, например, что существенную долю загрязнений воздуха составляют выхлопные газы автотранспорта, которые содержат немало окислов азота. Количество же последних увеличивается при высоких скоростях, а ФРГ — единственная в Европе страна, где скоростное движение на автотрассах не ограничено. И этому всячески мешают автомобильные концерны, взявшие курс на производство еще более мощных скоростных машин (заметим попутно, что за последние 15 лет выбросы окислов азота в атмосферу и без того увеличились в ФРГ вдвое, а площади пораженных «кислыми дождями» лесов — более чем в пять раз).

В этих условиях ученые пытаются найти другие способы сохранения лесных массивов, один из которых — в помощи деревьям грибами. Некоторые из них (лисички, например, белые, подберезовики) активно помогают деревьям в функциях обмена веществ, а иные даже задерживают тяжелые металлы, предупреждая заболевания корней деревьев. При этом у каждой породы дерева есть свой «друг гриб», помогающий всасывать из почвы питательные вещества. И в отравленных лесных районах ученые ищут грибы, выстоявшие в этом бедствии. Их отбирают, выращивают в лаборатории и подвергают вредным воздействиям еще раз для того, чтобы «выживших» разводить и высаживать в пораженных лесах, очищая их почвы.

Подобные исследования проводятся не только в ФРГ, но и в США, леса которых страдают не меньше, особенно в восточной части страны. А газета «Чикаго трибюн» не так давно напечатала карты штатов Миннесота, Висконсин и Мичиган с многочисленными черными и темно-синими пятнами — районами, куда не рекомендуется выезжать на отдых. Выпадающие здесь из года в год кислотные дожди настолько отравили лесные ягоды, грибы и рыбу, что использование их в пищу чревато серьезной опасностью для жизни. Купание же в местных водоемах может вызывать различные кожные заболевания.

Существенно увеличивают кислотные дожди и скорости коррозионных процессов, приводя к большим (в два и более раза) сокращениям сроков службы различных машин, механизмов и дополнительным затратам на капитальный ремонт оборудования. Проведенная в 1981 г. оценка ущерба от коррозии показала, что жесткое ограничение загрязнений атмосферы в 13 европейских странах позволило бы ежегодно экономить до 1,2 млрд долл.

Загрязнение воздуха — явление, казалось бы, неизбежное, появившееся еще с доисторических времен, с тех пор, когда человечество открыло огонь. Но если раньше огонь и дым символизировали уют домашнего очага, тепло и пищу, то теперь этот символ стал зловещим. И чем больше величина «экономической плотности» (соотношения производимой продукции к площади занимаемой производством земель), тем больше загрязнение атмосферы. В Японии, например, этот показатель выше, чем в США, более чем в десять раз. И давно уж пролетающие стаи птиц, изменяя вековым своим традициям, огибают Японские острова, а число пернатых здесь уменьшилось за последние 15 — 20 лет вдесятеро. «Или люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, — заметил однажды американский метеоролог Луис Баттон, — или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей».

В последние годы в Японии возникло новое заболевание — глубокое и необратимое поражение дыхательных путей, вызванное техногенным загрязнением воздуха. Оно названо по имени города, с которого началось: Кавасаки. За период 1970 — 1983 гг. болезнь поразила более 13 тыс. человек, в том числе около тысячи людей умерло, а число заболевших удвоилось за последние два года.

Англия известна как лидер промышленной революции именно отсюда начала индустрия свое победное шествие по миру. И еще в XIV — XV вв. здесь принимались меры по борьбе с загрязнением воздуха от сжигания угля. В 1661 г. Карлу II был представлен доклад «Заражение дымом, или распространение в воздухе дыма над Лондоном» с предложением окружить город поясом зеленых насаждений и вынести за его черту все работающие на угле предприятия. Но встающая на ноги индустриализация оказалась сильнее дальновидных забот о здоровье. Кроме того, она несла с собой повышение материального уровня жизни, улучшение питания, сокращение смертности от инфекционных заболеваний — и все это заслоняло пагубные последствия загрязнений вплоть до середины XX в. (когда, напомним, в Лондоне от смога погибло около 4 тыс. человек).

Примерно в это же время был обнаружен другой вид смога — фотохимический. Образуется он под действием солнечных лучей и представляет собой соединения озона с продуктами неполного сгорания моторных топлив и энергетических предприятий. Открыт фотохимический смог был в Лос-Анджелесе, затем был обнаружен в Токио, Анкаре и других крупнейших городах с развитым автотранспортом. Благодаря именно этому «открытию» человечество узнало о новом массовом загрязнителе — автомобиле. Сейчас автомобиль по массе производимых им выбросов ставится некоторыми исследователями на первое место в мире. Наиболее опасным из «автовыбросов» считается пока окись углерода — «угарный газ»; воздействие на здоровье человека других составляющих, вылетающих из выхлопных труб нашего «друга-врага», менее выяснено. Слабо изучены пока и последствия от фотохимического смога, который, однако, находят менее пагубным, чем традиционный «лондонский смог». И по оценкам Национальной академии наук США, на автомобиль падает лишь четвертая часть «вины за риск для здоровья человека» (остальные 3/4 ложатся на промышленное и коммунально-бытовое загрязнение воздуха). Оценивая же наиболее распространенные загрязнители, автор книги «Окружающая среда и здоровье человека» Э. Экхольм наиболее вредными из них считает сернистые соединения и разнообразные мелкие частицы, отмечая, что они «...хотя и составляют всех загрязнителей в США, ответственны, пожалуй, за добрую половину проблем здоровья человека, вызванных загрязнением воздуха».

Читатель обратил, очевидно, внимание на гибкость формулировок, определяющих связи заболеваний с загрязнением воздуха. Объяснение этому мы находим в книге того же автора, где он пишет: «К сожалению, однако, нет точных сведений о влиянии на организм отдельных загрязнителей и их совокупности, как нет и достаточных данных о связях между уровнем загрязнений воздуха, длительностью его воздействия и заболеванием». Тем не менее доктор Экхольм приводит статистические данные о связях между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой раковых заболевании желудка, предстательной железы; об увеличении случаев рака в районах сосредоточения медно-свинцово-цинковых заводов; о различиях смертности от респираторных заболеваний в районах с различной загрязненностью воздуха взвешенными частицами и окислами серы; и, наконец, мнение Академии наук США о том, что 1% всех болезней и смертей в американских городах связан с загрязнением воздуха (по другим данным, печальная эта величина достигает 10%).

Очищение воздуха

Мы еще вернемся к вопросу об отмеченных связях, а пока, извинившись за банальность, выскажем и без того известную истину: чем воздух чище, тем он лучше. Идеальным же, по некоторым мнениям, считается воздух в долине Вилькабамба (Эквадор), жители которой живут, как правило, более ста лет. Конечно, столь завидную продолжительность жизни нельзя объяснить одной какой-то причиной, но полагают, что в немалой степени способствуют этому характерные для долины густые заросли волька, «производящие» изобилие кислорода.

Читатель, быть может, помнит о растениях, вырабатывающих губительные для болезнетворных микробов фитонциды. Небезынтересным может показаться и то, что многие из деревьев служат и «санитарами» воздуха, очищая его от тех или иных вредных примесей. И если вы захотите оградить себя от пыли, то лучше всего вам помогут в этом вяз, белый или черный тополь, дуб, бук, белая ива и другие лесные братья с вязкими, клейкими или шероховатыми листьями. Серебристый клен, войлочная липа и белая акация лучше прочих очистят воздух от сернистого ангидрида, а тополь бальзамический или сирень — от свинцовых соединений. Отличными «санитарами» служат и барбарис, и боярышник, и обычная горькая полынь, и красавица роза. Существует целая отрасль знаний — промышленная ботаника, разрабатывающая тактику и стратегию борьбы с загрязнением воздуха с помощью растений, «строительства редутов» из живых деревьев вокруг отравляющих атмосферу предприятий. А в ФРГ даже разрабатываются проекты домов, крыши которых можно было бы озеленять.

Избирательная восприимчивость, а вернее, невосприимчивость сельскохозяйственных культур позволяет разрабатывать определенные планы их размещения. В зонах, к примеру, где воздух содержит фтористые соединения, лучше выращивать безразличные к ним пшеницу, подсолнечник, тыкву, огурцы и помидоры, а там, где много сернистого газа, — картофель, кукурузу, виноград или смородину. Эти же свойства растений хорошо использовать и для определения качества воздуха. К сернистому газу, например, очень чувствительны луговой клевер, ячмень, гречиха; к хлористому водороду — табак, кукуруза, редис; к фторидам — злаковые травы. И подобрав таким образом растения, можно создать своеобразную «клумбу-барометр», показывающую насыщенность воздуха теми или иными вредными веществами. А в Японии вдоль автотрасс высаживают определенные сорта бегонии, листья которой при возникновении смога покрываются пятнами; с возрастанием же загазованности пятна начинают вздуваться, а потом и лопаться, образуя дыры.

Непрерывно увеличивающееся разнообразие загрязнений природной среды и расходы на борьбу с ними приводят к тому, что многие капиталистические фирмы наиболее отходоемкие свои производства размещают в других странах, перебазируя туда и все загрязнения. Никаких мер против них в этом случае не принимается, а если и делается что-то, то в гораздо меньших размерах. Так, расходы компаний США на контроль за загрязнением среды зарубежными своими предприятиями в 2 — 4 раза меньше, чем аналогичными у себя в стране. Окрестности, например, портового города Ило (Перу) славились когда-то оливковыми рощами. Выбросы медеплавильного американского завода концерна «Сюзерен Перу корпорейшен» погубили их почти полностью. Кислотные дожди и газы, которые ветер разносит на сотни километров от Ило, опустошили огромную аграрную провинцию. Применяемые при обогащении бедных медных руд воды сбрасываются без очистки в реки и море. Местные крестьяне не могут должным образом орошать свои плантации, отчего падают их урожаи, ухудшается качество продукции. Гибнет и уходит из прибрежных вод рыба, обрекая рыбаков и их семьи на полуголодное существование. «Трагедия индийского города Бхопал, — пишет С. Свистунов в статье «Нам — доходы, вам — отходы...», — где произошла утечка ядовитых газов и в одночасье погибло свыше 2,5 тыс. человек, повторяется в «замедленной съемке» в сотнях других районов развивающихся государств».

Другой формой «борьбы» с загрязнением среды на Западе стало подбрасывание уже образовавшихся отходов в соседние районы и страны. В Голландии, например, была разоблачена деятельность фирмы «Унизер», специализировавшейся на уничтожении промышленных отходов. Принимая в течение многих лет заказы от голландских, бельгийских, западногерманских и английских промышленных компаний, фирма завозила токсичные отходы в район дельты Рейна и сваливала их там без каких-либо обезвреживаний или обработок. Аналогичные «предприятия» были обнаружены в ФРГ, отку-

да отходы вывозились на территорию Франции; в США, где опасные вещества тайно перевозились в отдаленные от производства места и там выбрасывались. В прибыльное это дело вмешалась мафия, которая постепенно забирает его в свои руки, устанавливая расценки «за услуги» и жестоко расправляясь с «бунтовщиками». Все это привело к тому, что в тех же США, например, из 13,6 тыс. обследованных свалок лишь двадцатая их часть отвечала санитарно-гигиеническим нормам. Помимо свалок ядовитые отходы (а 9/10 их объемов обезвреживаются частными фирмами, действующими зачастую вместе с мафией) выбрасываются в старые шахты, канализацию и реки. «Взрыв этой «бомбы» замедленного действия отравит не одно будущее поколение американцев», — признал Герольд Кауфман, бывший мафиози и управляющий фирмы «Двейн Марин». Он передал ФБР улики об угрозах и сговорах, подкупах мэров ряда городов и владельцев предприятий, с которыми сотрудничала мафия. Фирма «Двейн Марин» занималась ядовитыми отходами заводов Форда, получая по 20 долл. за перевозку и уничтожение каждой бочки. После введения закона о контроле за движением отходов от места их образования до точки захоронения фирма стала получать по 150 долл. за бочку. Выливались же ядохимикаты на обычные свалки и в канализацию.

Перечень примеров как подобного «обезвреживания» отходов, так и различных видов загрязнений ими среды можно и продолжить. Но читатель составил, очевидно, представление об отходах в роли загрязнителей, воздействии их на качество природной среды и некоторых последствиях всего этого. И потому пора, пожалуй, вернуться к оставленному нами вопросу: а каким же должно оно быть — это качество? До какого уровня, до какого предела можем мы нарушать изначальные (от момента нашего появления) природные параметры, не беспокоясь за свое существование, не вызывая пагубного для себя «гнева» природы? Или подходя к вопросу с противоположной стороны: каковы пределы нашего приспособления, нашей адаптации к различным формам загрязнений природной среды?

 

Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

купить mobil delvac 10w40 mobil delvac 10w40 интернет магазин автомасел
 
Накладка купить запчасть 6K0867197F54H Skoda Audi Volkswagen Seat
 
btc blender
 
download free music to my mp3