Захист міських територій від НГП. 6 страница

Викиди в атмосферу пилу та золи, що містять багато токсичних речовин, створюють реальну небезпеку для здоров'я та життя людини. Негативний вплив пилу на організм людини пов'язаний з його дисперсністю. Дрібні частинки проникають у дихальні шляхи й подразнюють слизові оболонки. Довготривала дія дуже мілкого пилу може привести до закупорення пор та зниження потовиділення. У людей, які постійно проживають в умовах запиленої місцевості, спостерігається фіброзні зміни в легенях. Пил, що містить отруйні речовини (арсен, ртуть, свинець), призводить до більш тяжких наслідків. Так, свинцевий пил змінює склад крові та кісткового мозку, викликає м'язову слабкість та параліч променевого нерва, уражає головний мозок, печінку та нирки. Ртуть, що входить до складу пилу, руйнує нервову систему, послаблює розумову здатність, викликає імпотенцію, прискорює старіння.

При спалюванні палива щороку виділяється 14,2^.10¹⁶ кДж тепла, яке розсіюється в навколишньому середовищі, змінюючи температурний режим. За попередніми підрахунками, при щорічному збільшенні виробництва енергії на 6 % у середині XXI ст. почнеться підвищення середньої планетарної температури.

Забруднення атмосфери вуглеводнями та їхніми фтор- та хлорпохідними приводить до зменшення кількості стратосферного озону. У той же час, в наслідок забруднення тропосфери оксидами нітрогену та іншими вихлопними газами фотохімічно синтезується тропосферний озон та ряд вторинних забруднюючих речовин (альдегіди та пероксиацетилові нітрати), які в сукупності формують фотохімічний смог.

Кількість кисню в атмосфері щорічно зменшується більш ніж на 10 млрд т. За останні 100 років його було використано стільки ж, як за останній мільйон років, тобто приблизно 0,02 % від усього атмосферного запасу. Зменшення кисню в атмосфері відбувається в результаті спалювання палива та зменшення фотосинтетичної активності рослин, що є наслідком забруднення довкілля. Проте якщо навіть спалити все паливо, яке є в надрах Землі, буде використано тільки близько 3 % кисню атмосфери. Отже, значного зменшення кисню в атмосфері навіть за подальшого розвитку економіки спостерігатись не буде.

Досить гострою є проблема забруднення атмосфери сульфуровмісними речовинами. Хоча сульфур виділяться в атмосферу в результаті антропогенного впливу вже більше 5 тис. років, останнім часом спостерігається різке підвищення рівня забруднення атмосфери цими речовинами. Особливо гостро ця проблема стоїть у північній півкулі, де 90 % усього сульфуру в атмосфері антропогенного походження.

Прогресуюче насичення атмосфери важкими металами - одна з найсерйозніших проблем антропогенного впливу. Підраховано, що за всю історію людства виплавлено 20 млрд т заліза. Його кількість, що міститься в спорудах, машинах, обладнанні тощо становить приблизно 6 млрд т. ще близько 14 млрд т розсіяно в довкіллі, розсіяність інші металів ще більша. Наприклад, розсіювання ртуті та свинцю становить 80-90 % їхнього річного виробництва. При спалюванні вугілля із золою та вивідними газами в довкілля надходить більше металів, ніж добувається: магнію - 1,5 рази, молібдену - у 3, миш'яку - у 7, урану та титану - у 10, алюмінію, кобальту - у 15, ртуті - у 50, літію, ванадію, берилію, цирконію - у сотні, германію - у тисячі, а ітрію - у десятки тисяч разів.

Починаючи з 1945 р., у результаті ядерних вибухів та переробки ядерного палива (а саме твелів), в атмосферу постійно надходить криптон-85 - один з радіоактивних ізотопів криптону. Він є довгоіснуючим ізотопом, середній час його життя - 15,4 року. Радіоактивний розпад є його практично єдиним стоком з атмосфери, тому він постійно накопичується, негативно впливаючи на атмосферні явища. Відомі два основні негативні ефекти дії криптону-85 на довкілля: радіаційний вплив та вплив на електричні властивості атмосфери. Найнебезпечнішою є дія β-випромінювання криптону-85 на шкіру людини. Нині за норму радіаційної безпеки для населення Землі в цілому узято концентрацію 260 нКі/м. Це значення відповідає вмісту криптону-85 в атмосфері на рівні 1,04^.10⁶ МКі або щорічному надходженню його в атмосферу на рівні 6,7^.10⁴ МКі/рік. У 2000 р. надходження криптону-85 були у 550 разів меншими.

Склад промислових і побутових викидів міста-мільйонера, що надходять в атмосферу, досить різноманітний. Річна кількість газоподібних викидів і їхній склад наведені в табл. 5. Найбільша частка в складі атмосферних викидів належить воді (водяна пара й аерозолі) і вуглекислому газу, потім ідуть диоксид сірки, окис карбону (ІІ) і пил. Щільність викидів цих речовин у рік з 1 км² площі міста-мільйонера (у моделі його усереднена площа - 300 км²) становить для SO₂ й CO близько 800 т, пилу — близько 500 т, а оксидів нітрогену - близько 165 т. Варто підкреслити, що внутрішньорічний розподіл цих викидів досить нерівномірно. Максимум надходжень в атмосферу відзначається в зимові місяці, коли на повну потужність працюють теплові електростанції й котельні. Ще один важливий компонент забруднень приземного шару атмосфери - вуглеводні, яких викидається щорічно до 108 тис. т.Таблиця 5Викиди (у тис.т/рік) в атмосферу міста з населенням 1 млн. чоловік

Інгредієнти атмосферних викидів	Кількість
Вода (пара, аерозоль)	10800
Вуглекислий газ	1200
Диоксид сірки	240
Окис карбону (ІІ)	240
Пил	180
Вуглеводні	108
Оксиди нітрогену	60
Органічні речовини (феноли, бензол, спирти, розчинники, жирні кислоти...)	8
Хлор, аерозолі соляної кислоти	5
Сірководень	5
Аміак	1,4
Фториди (у перерахунку на фтор)	1,2
Сірковуглець	1.0
Сполуки свинцю	0,5
Ціановодень	0,3
Нікель (у складі пилу)	0,042
ПАР (у тому числі бенз(а)пирен)	0,08
Миш'як	0,031
Уран (у складі пилу)	0,024
Кобальт (у складі пилу)	0,018
Ртуть	0. 0084
Кадмій (у складі пилу)	0,0015
Берилій (у складі пилу)	0,0012

Наступна група речовин, що надходять у повітря міст, утримується в кількостях на 1-2 порядки менших, ніж попередні. До цієї групи відносяться органічні речовини (феноли, спирти, розчинники, жирні кислоти, бензол), сумарна маса яких досягає 8 тис. т /рік. Приблизно в однакових кількостях (по 5 тис. т) викидаються в атмосферу сірководень і хлор у сполученні з аерозолями соляної кислоти. Щорічно в повітря надходить близько 1 тис. т сірковуглецю, трохи більше - фторидів і аміаку.Кількість викидів групи найбільш токсичних для людини й об'єктів живої природи речовин - свинцю, ртуті, миш'яку, кадмію, бенз(а)пирена становить від сотень до декількох тонн у рік. Викиди забруднюючих речовин в атмосферу залишають “свій слід на землі”. У країні ведеться систематичне спостереження за забрудненням сніжного покрову техногенними викидами. Досліджуються як фонове забруднення сніжного покрову, так і забруднення сніжного покрову навколо міст. Дані про ореоли забруднюючих речовин навколо міст і міських агломерацій становлять величезний інтерес, тому що наочно демонструють вплив міст на навколишні їхні території, у тому числі на сільськогосподарські вгіддя, зони відпочинку городян, водойми, заповідні ландшафти й т.д. Дослідження ведуться за допомогою штучних супутників Землі. Деякі дані про співвідношення площі міст і площі ореолів забруднюючих речовин (плям забруднення навколо них) дають усереднені показники, отримані на основі аналізу матеріалів по 540 містам колишнього СРСР (табл. 6). Таблиця 6 Середні значення площ забудови й ореолів забруднення а також далекості краю ореолів від центрів міст

Міста з населенням, тис. чоловік	Середня площа міської забудови, км^2	Середня площа ореола забруднення, км^2	Віддаленість від центра міста краю ореола забруднення, км
			Найбільша	найменша
Більше 1000	179	3390	59	13
999 - 500	74	2370	44	12
499 - 100	34	1550	33	10
99 – 50	22	385	26	2

Середні значення, що природно, істотно відрізняються від конкретних ситуацій. Так, окремі ореоли забруднення навколо Москви й інших міст і селищ Центрального економічного району Росії злилися в єдину пляму (площею 177900 км²) - від Твері на північно-заході до Нижнього Новгорода й Бору на північному сході, від південних границь Калузької області на південному заході до границь Мордовії на південному сході. Зона забруднення навколо Єкатеринбурга перевищує 32,5 тис.км².

Чималий внесок у забруднення міської атмосфери сносить транспорт. Основна причина забруднення повітря полягає в неповному і нерівномірному згорянні палива. Усього 15% його витрачається на рух автомобіля, а 85% „летить на вітер”. До того ж камери згоряння автомобільного двигуна - це своєрідний хімічний реактор, що синтезує отруйні речовини й викидає їх в атмосферу. Навіть безневинний азот з атмосфери, потрапляючи в камеру згоряння, перетворюється в отрутні окисли азоту. У відпрацьованих газах двигуна внутрішнього згоряння (ДВС) міститься понад 170 шкідливих компоненти, з них близько 160 - похідні вуглеводнів, прямо зобов'язані своєю появою неповному згорянню палива у двигуні. Наявність у відпрацьованимх газах шкідливих речовин обумовлена в остаточному підсумку видом і умовами згоряння палива. Відпрацьовані гази продукти зношування механічних частин і покришок автомобіля, а також дорожнього покриття становлять біля половини атмосферних викидів антропогенного походження. Найбільш дослідженими є викиди двигуна й картера автомобіля. До складу цих викидів, крім азоту, кисню, вуглекислого газу й води, входять такі шкідливі компоненти, як СО, вуглеводні, оксиди азоту й сірки, тверді частки. Склад газів, залежить від роду застосованого палива, присадок і масел, режимів роботи двигуна, його технічного стану, умов руху автомобіля й ін. Токсичність газів, карбюраторних двигунів обумовлюється головним чином вмістом СО й окислів NO_x, а дизельних двигунів - окислів азоту й сажі. До числа шкідливих компонентів ставляться й тверді викиди, що містять свинець і саджу, на поверхні якої адсорбуються циклічні вуглеводні (деякі з них мають канцерогенні властивості). Закономірності поширення в навколишнім середовищі твердих викидів відрізняються від закономірностей, характерних для газоподібних продуктів. Великі фракції (діаметром більше 1 мм), осідаючи поблизу від центра емісії на поверхні ґрунту й рослин, в остаточному підсумку, накопичуються у верхньому шарі ґрунту. Дрібні фракції (діаметром менш 1 мм) утворять аерозолі й поширюються з повітряними масами на більші відстані. У таблиці основних забруднювачів повітряного середовища, складеною Організацією Об'єднаних Націй, окис вуглецю, позначена силуетом автомобіля, стоїть на другому місці. Рухаючись зі швидкістю 80-90 км/ч у середньому автомобіль перетворює у вуглекислоту стільки ж кисню, скільки 300-350 чоловік. Але справа не тільки у вуглекислоті. Річний вихлоп одного автомобіля - це 800 кг окису вуглецю, 40 кг окислів азоту й більше 200 кг різних вуглеводнів. У цьому наборі досить підступний окис вуглецю. Через високу токсичність її припустима концентрація в атмосферному повітрі не повинна перевищувати 1 мг/м3. Відомі випадки трагічної загибелі людей, що запускала двигуни автомобілів при закритих воротах гаража. В одномісному гаражі смертельна концентрація окису вуглецю виникає вже через 2-3 хвилини після включення стартера. У холодну пору року, зупинившись для нічлігу на узбіччі дороги, недосвідчені водії іноді увімкнуть двигун для обігріву машини. Через проникнення окису вуглецю в кабіну такий нічліг може виявитися останнім. Окисли азоту токсичні для людини й, крім того, мають дратівну дію. Особливо небезпечної складової газів, що відробили, є канцерогенні вуглеводні, що виявляють, насамперед, на перехрестях у світлофорів (до 6,4 мкг/100 м3, що в 3 рази більше, ніж у середині кварталу). При використанні етильованого бензину автомобільний двигун викидає сполуки свинцю. Свинець небезпечний тим, що здатен накопичуватися, як у зовнішньому середовищі, так і в організмі людини. Рівень загазованості магістралей і примагістральних територій залежить від інтенсивності руху автомобілів, ширини й рельєфу вулиці, швидкості вітру, частки вантажного транспорту й автобусів у загальному потоці й інших факторів. При інтенсивності руху 500 транспортних одиниць у годину концентрація окису вуглецю на відкритій території на відстані 30-40 м від автомагістралі знижується в 3 рази й досягає норми. Утруднене розсіювання викидів автомобілів на тісних вулицях. У підсумку практично всі жителі міста відчувають на собі шкідливий вплив забрудненого повітря. На швидкість поширення забруднення й концентрацію його в окремих зонах міста значно впливають температурні інверсії. В основному, вони характерні для півночі європейської частини Росії, Сибіру, Далекого Сходу й виникають, як правило, при штильній погоді (75% випадків) або при слабких вітрах (від 1 до 4 м/с). Інверсійний шар виконує роль екрана, від якого на землю відбивається смолоскип шкідливих речовин, у результаті чого їхні приземні концентрації зростають у кілька разів. Із сполук металів, що входять до складу твердих викидів автомобілів, найбільш вивченими є сполуки свинцю. Це обумовлено тим, що сполуки свинцю, надходячи в організм людини й теплокровних тварин з водою, повітрям і їжею, шкідливо спливаючи на нього. До 50% денного надходження свинцю в організм припадає на повітря, у якому значну частку становлять відпрацьовані гази автомобілів. Надходження вуглеводнів в атмосферне повітря відбувається не тільки при роботі автомобілів, але й при розливі бензину. За даними американських дослідників у Лос-Анджелесі за добу випаровується в повітря близько 350 тонн бензину. І винний у цьому не стільки автомобіль, скільки сама людина. Ледве-ледве пролили при заливанні бензину в цистерну, забули щільно закрити кришку під час перевезення, хлюпнули на землю при заправленні на автозаправній станції, і в повітря потягнулися різні вуглеводні. Кожний автомобіліст знає: вилити зі шланга весь бензин у бак практично неможливо, якась частина його зі стовбура «пістолета» обов'язково вихлюпується на землю. Небагато. Але скільки сьогодні в нас автомобілів? І з кожним роком їхнє число буде рости, а, виходить, будуть збільшуватися й шкідливі випари в атмосферу. Лише 300 л бензину, пролитого при заправленні автомобіля, забруднюють 200 тисяч кубічних метрів повітря. Найпростіший шлях рішення проблеми - створити заправні автомати нової конструкції, що не дозволяють пролитися на землю навіть одній краплі бензину.

До кінця XX сторіччя двигун внутрішнього згоряння залишається основною рушійною силою автомобіля. У зв'язку із цим єдиний шлях рішення енергетичної проблеми автомобільного транспорту - це створення альтернативних видів палива. Нове пальне повинне задовольнити дуже багатьом вимогам: мати необхідні сировинні ресурси, низьку вартість, не погіршувати роботу двигуна, якнайменше викидати шкідливих речовин, по можливості сполучатися зі сформованою системою постачання паливом і ін. У значно більших масштабах як паливо для автомобілів будуть використатися замінники нафти: метанол і етанол, синтетичні палива, що одержують з вугілля. Їхнє використання допоможе істотно знизити токсичність і негативний вплив автомобіля на навколишнє середовище. Серед альтернативних видів палива в першу чергу слід зазначити спирти, зокрема метанол і етанол, які можна застосовувати не тільки як добавку до бензину, але й у чистому виді. Їхні головні достоїнства - висока детонаційна стійкість і гарний КПД робочого процесу, недолік - знижена теплотворна здатність, що зменшує пробіг між заправленнями й збільшує витрату палива в 1,5-2 рази в порівнянні з бензином. Крім того, через погану випаровуваність метанолу й етанола утруднений запуск двигуна. Використання спиртів як автомобільне паливо вимагає незначної переробки двигуна. Наприклад, для роботи на метанолі досить перерегулювати карбюратор, установити пристрій для стабілізації запуску двигуна й замінити деякі піддані корозії матеріали більше стійкими. З огляду на отруйність чистого метанолу, необхідно передбачити ретельну герметизацію паливоподаючої системи автомобіля.

Лекційне заняття №11

Повітряне середовище міста: джерела та шляхи забруднення атмосферного повітря

1. Промислові джерела викидів забруднюючих речовин в атмосферу.

2. Розсіювання забруднювачів у міському повітрі.

3. Перетворення і перерозподіл забруднювачів у повітрі населених пунктів.

4. Смоги.

Сучасний склад атмосфери Землі, що формувався протягом мільйонів років, забезпечив не тільки появу та розвиток життя на Землі, але й затримку частини теплового випромінювання планети. Цей природний парниковий ефект дозволив підтримувати достатню середню температуру на поверхні планети на рівні +15 °С, відповідно до якої сформувались природні зони. Найсуттєвішими газами, що спричиняють парниковий ефект, (парниковими газами прямої дії) є вуглекислий газ, метан, оксид нітрогену (І), водяна пара та ін. Розвиток промисловості, активізація людської діяльності в інших галузях призвели до збільшення концентрації парникових атмосферних газів, що впливають на клімат Землі. Більше того, в атмосфері планети з'явились парникові гази, які раніше в ній не спостерігались, наприклад фреони. Це явище називають додатковим, або антропогенним парниковим ефектом. Наслідками антропогенного парникового ефекту є неухильний ріст середньорічної температури атмосфери, значне підвищення рівня морів, а отже, затоплення прибережних територій, відставання адаптації природних зон до зміни клімату та ін.

До XVIII ст. вміст вуглекислого газу в земній атмосфері стабільно становив близько 280 млн^-1. Антропогенна діяльність порушила врівноваженість його потоків в атмосфері. Проблема полягає в тому, що повна маса карбону у резервуарах рухомого фонду Землі незрівнянно мала в порівнянні з масою карбону, накопиченою за сотні мільйонів років в осадових породах. Спалювання рідкого, твердого та газоподібного природного палива призводить до некомпенсованого викиду вуглекислого газу в атмосферу. Запаси кам'яного вугілля, нафти та природного газу становлять лише близько 0,5 % від кількості недоокисненого органічного карбону, розсіяного в осадових породах Землі, але характерний інтервал їхнього видобутку та використання становить одне-два сторіччя, що надто мало в порівнянні з масштабами геологічного часу. Таким чином, сьогодні система "земна поверхня - атмосфера" виведена зі стану рівноваги короткочасним, проте надзвичайно потужним збуренням. Можна говорити про те, що людство нині проводить унікальний геофізичний дослід, спалюючи накопичені за сотні років запаси викопного палива та викидаючи СО₂ в атмосферу. Деякі промислові процеси, такі як виробництво цементу з вапна, а також інші види людської діяльності (наприклад, розчищення та вирубування лісів) є джерелами незбалансованих викидів вуглекислого газу в повітря. Це призводить до щорічного збільшення СО₂ в атмосфері.

Сфери людської діяльності, які спричиняють найбільший антропогенний вплив на вміст вуглекислого газу в атмосфері:

- спалювання різноманітних видів органічного палива в усіх сферах діяльності людини;

- неенергетичні промислові процеси (процеси неорганічної та органічної хімії, виробництво та споживання неметалевих мінеральних продуктів на основі нерудної мінеральної сировини);

- лісове господарство та зміни в землекористуванні;

- Загалом на частину розвинених країн припадає 54 % антропогенного вуглекислого газу, і відповідно 46 % дають країни, що розвиваються.

З 1800 р. концентрація вуглекислого газу в атмосфері зросла приблизно на третину, при цьому середня температура підвищилась майже на 1 °С. А термічне розширення океанської води й танення льодовиків призвело до підвищення рівня моря на 10-12 см. Щоб така тенденція збереглась і надалі, в атмосфері має знаходитись не більше 3,4-10¹² т вуглекислого газу, а викиди не можуть перевищувати 4^.10¹¹ т/рік.

Метан - супутній продукт спалювання біомаси та неповного згоряння палива. Завдяки чутливим та складним вимірам вмісту СН₄ у бульбашках повітря з глибинних шарів льодовикових щитів Гренландії та Атлантики зроблено висновок, що його концентрація протягом останніх 2-3 тисячоліть становила 0,7 млн^-1 і почала зростати в останні 100-200 років. У наш час концентрація метану в атмосфері зростає зі швидкістю 0,6 % на рік.

Основні види діяльності людини, які призводять до викидів метану в атмосферу:

• вирощування рису на перезволожених полях;

• тваринництво (кишкова ферментація тварин та розклад відходів тваринного походження);

• розклад твердих міських відходів;

• видобуток і транспортування вугілля, природного газу та нафти.

Природними джерелами атмосферного оксиду нітрогену (І) є океани, грунти тропічних та помірних широт, ліси та луки. Основне природне поглинання цього газу відбувається в результаті фотохімічного розпаду в атмосфері. Антропогенні джерела емісії оксиду нітрогену (І):

• сільськогосподарська обробка грунтів, особливо використання нітрогеновмісних добрив;

• спалювання викопного природного палива;

• виробництво адипінової, нейлонової та нітратної кислот;

• спалювання біомаси.

Гази можуть сприяти посиленню парникового ефекту як безпосередньо, так і опосередковано. Непрямий вплив відбувається при хімічному перетворенні первісного газу, у результаті чого утворюються парникові гази, або коли газ впливає на періоди існування в атмосфері парникових газів. До парникових газів непрямої дії відносять монооксид карбону, оксиди нітрогену (II) та (IV) та леткі неметанові органічні сполуки (ЛНОС) - пропан, бутан, етан та інші. Зрозуміло, що СО та ЛНОС, потрапляючи в атмосферу Землі, окиснюються з утворенням вуглекислого газу і таким чином підсилюють парниковий ефект.

Для порівняння здатності кожного парникового газу вловлювати тепло з атмосфери або його потенціалу глобального потепління (ПГП) було введено коефіцієнт глобального потепління або радіаційного впливу (як прямого, так і непрямого), котрий визначається як відношення впливу одного кілограму парникового газу до впливу кілограма вуглекислого газу за 100 років. Отже, ПГП для вуглекислого газу дорівнює 1, а розраховані значення ПГП для метану та оксиду нітрогену (І) становлять відповідно 11 та 270. Метан справляє прямий та непрямий вплив на парниковий ефект. ПГП від прямого впливу метану дорівнює 11. А непрямий вплив метану звичайно вважають таким, що дорівнює прямому. Тому для сумарного ПГП метану взято значення 22.

За розрахунками Міжурядової групи експертів по змінах клімату, що є координатором міжнародного співробітництва з питань кліматичних змін, у разі подальшого зростання викидів парникових газів такими ж темпами середньорічна температура на Землі збільшиться до кінця нашого століття на 1,5-4,5 °С. Це означає збільшення температури на 0,3 °С за десятиліття, що в три рази перевищує рівень можливостей пристосування природних екосистем. Кліматичні зони будуть зсуватись швидше, ніж рослинні. Для відповідної зміни грунтів знадобиться не менше століття. Унаслідок термічного розширення морської води та континентальних льодовиків рівень моря до кінця XXI ст. підвищиться приблизно на 65 см, буде затоплено багато островів та прибережних районів. Підвищення середньорічної температури призведе до змін циркуляції вітрів. А це, у свою чергу, викличе перерозподіл опадів, що суттєво вплине на сільське та лісове господарства. Збільшення температури призведе до зменшення снігового покриву, який відбиває велику кількість сонячного випромінювання, захищаючи Землю від надлишкового тепла.

Сьогодні зміна клімату є загальнолюдською проблемою, яка становить істотну загрозу світовій екології та економічному розвитку людства. Об'єднавшись для її вирішення, 160 країн підписали у 1992 р. у Ріо-де-Жанейро Рамкову Конвенцію ООН про зміну клімату. Метою Конвенції є розробка глобальної стратегії захисту клімату і його збереження для сучасного та майбутнього поколінь, здійснення спільного пошуку можливостей стабілізації концентрації парникових газів у атмосфері на рівні, що відвертав би шкідливе антропогенне втручання в систему клімату. Конвенція передбачає, що країни-члени Конвенції публікуватимуть інформацію про викиди парникових газів, про процеси та діяльність, які запобігають викидам цих газів у атмосферу, здійснюватимуть відповідні програми щодо запобігання зміні клімату та адаптації до її наслідків, сприятимуть розробці та реалізації відповідних освітніх програм.

За своїм географічним розташуванням, структурою народного господарства, станом довкілля Україна є однією з держав, для яких соціально-економічні наслідки зміни клімату можуть мати незворотний характер. Крім того, Україна, успадкувавши від СРСР деформовану структуру економіки з розвиненою важкою промисловістю, посідала в 1990 р. шосте місце у світі (після США, Канади, Китаю, Росії, Німеччини та Японії) за загальними викидами парникових газів та п'яте місце за викидами на душу населення. Тому, визнаючи та підтримуючи мету Рамкової Конвенції ООН про зміну клімату, Україна підписала цей документ у 1992 р., ратифікувала його у 1996 р. і стала повноправною стороною (серпень 1997 р.). Згідно з Конвенцією Україна зобов'язана вжити необхідних заходів щодо обмеження викидів парникових газів на рівні 1990 р. З цією метою у 90-х роках в Україні за підтримки ООН, Світового банку та уряду США (у рамках Програми допомоги країнам, що розвиваються, та країнам перехідного періоду в проведенні досліджень щодо змін клімату) тривала розробка інформаційної та методичної бази для вирішення в Україні проблеми зменшення викидів і стабілізації концентрації газів з парниковим ефектом в атмосфері відповідно до мети Рамкової Конвенції ООН про зміну клімату. У межах цієї роботи було оцінено джерела та поглиначі основних парникових газів у різних секторах економіки України, вразливість екологічних систем та їхні адаптаційні можливості, зроблено аналіз заходів щодо зменшення викидів парникових газів у атмосферу та розроблено проект національного плану дій щодо реагування на зміну клімату.

У 80-х роках XX ст. були спроби визначити рН опадів у доіндустріальну епоху шляхом аналізу проб води льодовиків Гренландії та Антарктиди. Проби, відібрані французькими спеціалістами в районі Південного Полюса, свідчать, що за останні 10-15 тис. років не відбувалось яких-небудь суттєвих змін хімічного складу опадів. Усі проби мали слаболужну реакцію і значення рН у межах 5,2-5,5. На думку авторів цієї роботи, основний вклад у кислотність опадів в Антарктиді могли вносити кислі сульфати вулканічного походження, що надходили зі стратосфери. Треба відмітити, що аж до 1978 р. в Антарктиді не спостерігалось помітних змін кислотності опадів, які можна було б пов'язати з індустріальною діяльністю людини. Виміри проб льоду, відібраного в Гренландії, у цілому також указують на слабокислотний характер опадів протягом останніх кількох сотень років.

Спираючись на ці дані, більшість учених приходять до висновку, що нижньою межею природного закислення опадів можна вважати рН 5,0. Отримані останнім часом дані свідчать, що на "чистими" районами Землі, які знаходяться на значній відстані від антропогенних джерел забруднення, можуть спостерігатись нижчі значення рН осадів. Так, над деякими районами Тихого океану зафіксовано значення рН опадів на рівні 4,41-4,3. Це явище пояснюють внеском морської солі в хімічний склад опадів. В Індійському океані (38° півд. ш.) значення рН опадів на рівні моря коливалось у межах 4,5-5,0). Можливе пояснення таким низьким фоновим значенням рН дали Чарлсон та Роде, які теоретично показали, що за відсутності в повітрі таких лужних реагентів як аміак або кальцій гідрокарбонат природні рівні концентрації сульфур діоксиду можуть забезпечити кислотність дощових опадів на рівні рН 4,5.

Природні низькі значення рН опадів для чистої атмосфери над океанами можуть також пояснюватись наявністю оксидів нітрогену, що утворились у грозових системах при електричних розрядах у блискавках. В атмосфері над континентами, де завжди присутні частинки ґрунтового пилу та аміак, природні фонові рівні рН не можуть бути менші 5,0.

Промислова революція призвела до різкого збільшення надходжень у атмосферу Землі кислотоутворюючих реагентів. Особливо різко зросли темпи індустріалізації, а отже, і відповідного забруднення атмосфери у 50-х роках XX ст. у США, Середній Англії, Німеччині, Україні (у районі Донбасу) та Японії. Антропогенне забруднення призвело до зміни хімічного складу опадів та збільшенню йонів нітрогену в них у 10-30 разів. Особливо гостра ситуація із закисленням опадів склалась у Європі. Тут спостерігається область сильно закислених опадів, що охоплює Німеччину, Нідерланди, Данію, Норвегію та північно-західні райони Росії, де середні значення рН опадів становлять 4,1-4,3, тобто відмічено зростання вільних йонів нітрогену в 10 разів в середньому, а в деяких районах - у 100-200 разів. Над територією України наприкінці XX ст. середні значення рН опадів коливались у межах 4,63- 4,7.

Дата добавления: 2015-05-24