Парниковый эффект

Кислотные дожди

При сжигании любого ископаемого топлива (уголь, горючий сланец, мазут) в составе выделяющихся газов всегда обнаруживаются диоксиды серы и азота. В зависимости от состава топлива их может быть меньше или больше. Высокосернистые угли и мазут дают особенно богатые сер­нистым газом выбросы. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый (иногда не очень слабый) раствор кислот.

Значительная часть выбросов соединений серы, соединяясь в атмосфере с водяными парами, выпадает затем на землю в виде так называемых кислотных дож­дей. Реакция идет по формуле:

SO₂ + 2Н₂0 = H₂S0₄ + Н₂.

Термин «кислотные дожди» был введен англий­ским химиком А. Смитом свыше 100 лет назад. Ему удалось выявить зави­симость между уровнем загрязнения воздуха над г. Манчестером и ки­слотностью осадков. Однако пагубные экологические последствия ки­слотных осадков проявилось лишь в последние 10-15 лет.

Дождевая вода, образующаяся при концентрации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию, т.е. рН = 7 (рН - показатель, харак­теризующий кислотные или щелочные свойства растворов). Но даже в са­мом чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождевая вода, рас­творяя его. чуть подкисляется (рН = 5,6-5,7). А вобрав кислоты, образую­щиеся из диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым. На­пример, в северо-восточной части США, в промышленных штатах новой Англии. рН дождевой воды составляет, как правило, от 3 до 4. Уменьше­ние рН на единицу означает увеличение кислотности в 10 раз, на две еди­ницы -в 100 раз и т.д. А мировой рекорд по части кислого дождя пока что принадлежит шотландскому городку Питлорхи, где 10 апреля 1974 г. вы­пал дождь рН = 2,4 - это уже не вода, а что-то вроде столового уксуса.

Парниковые газы - это газы, создающие в атмосфере экран, задерживающий инфракрасное излучение, которые в результате нагревают поверхность Земли и нижний слой атмосферы. Эти газы присутствовали в атмосфере в незначительном количестве почти на всем протяжении истории Земли. Наиболее значительным природным парниковым газом, благодаря своему обилию, являются пары воды. Следующий в этом ряду парниковый газ - двуокись углерода (С0₂) - попадает в атмосферу как естественным, так и искусственным путем. На протяжении всей истории Земли он поступал в атмосферу в результате вулканической деятельности и его баланс поддерживался биотой за счет естественного круговорота в приро­де. В отсутствии С0₂ температура поверхности Земли была бы примерно на 33°С ниже, чем в настоящее время, что создало бы крайне неблагопри­ятные условия для жизни животных и растений.

Известно, как менялся химический состав атмосферы за последние 160тыс.лет. Эти сведения были получены на основе анализа пузырьков воздуха в ледниковых кернах, извлеченных с глубины до 2 км на станции «Восток» в Антарктиде и в Гренландии. Было обнаружено, что в теплые периоды концентрация С0₂ и СН₄ были примерно в 1,5 раза выше, чем в холодные ледниковые периоды. Эти результаты подтверждают высказан­ное в 1861 г. Дж.Тиндалем предположение о том, что историю изменения климата на Земле можно объяснить изменениями концентрации углекислого газа в атмосфере.

Увеличение содержания двуокиси углерода в атмосфере происходит не только естественным путем, а также в результате человеческой деятельности, главным образом за счет сжигания ископаемого топлива и сокращения лесных массивов. Следовательно, необходимо делать различия между естественным парниковым эффектом и созданным человеком (или антропогенным) усиленным парниковым эффектом (или глобальным по­теплением).

Естественный парниковый эффект поддерживает атмосферу Земли в состоянии теплового баланса, благоприятного для существования животных и растений. Биота же и является естественным регулятором температуры, поскольку может испускать или поглощать СО₂ благодаря сложному механизму обратных связей, который формировался и «настраивался» в течение миллионов лет. Антропогенный парниковый эффект, наоборот, нарушает сложившийся тепловой баланс в системе атмосфера-гидросфера-литосфера, и может привести, поэтому к катастрофическому повышению температуры Земли.

Причиной антропогенного парникового эффекта является увеличение содержания в атмосфере углекислого газа. Это приведет к потеплению климата, а значит к увеличению таяния ледников и повышению уровня моря, а также к резкому изменению погодных условий во всем мире.

Парниковые газы составляют около 0,1% всей атмосферы, основные составляющие которой являются азот - 78% и кислород - 21%. Основны­ми парниковыми газами, усиливающими антропогенные изменения в ат­мосфере, являются двуокись углерода (С0₂), метан (СН₄), закись азота (N₂0), хлорофторуглероды (ХФУ).

Значительно усугубляют проблему некоторые другие газы, выбра­сываемые в результате человеческой деятельности в атмосферу, особенно метан, хлорфторуглероды (ХФУ), оксиды азота, поглощающие инфра­красное излучение гораздо сильнее, чем двуокись углерода. Следователь­но, хотя их содержание в воздухе значительно ниже, они влияют на тем­пературный режим планеты почти так же, как и двуокись углерода.

Дата добавления: 2014-01-07