2.3. Озоновые дыры

Озоновая дыра – локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли.

Жизнь на Земле немыслима без озонового слоя, предохраняющего все живое от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям – вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Истощение озонового слоя способствует усилению "парникового эффекта" и общему загрязнению окружающей среды.

В целом содержание озона в атмосфере за последние два десятилетия значительно уменьшилось. Поэтому так важно понять причины возникновения "озоновых дыр".

Озон образуется в верхней стратосфере (40-50км) при фотохимических реакциях с участием кислорода, азота, водорода и хлора. В нижней стратосфере (10-25км), где озона больше всего, главную роль в сезонных и более длительных изменениях его концентрации играют процессы переноса воздушных масс. Содержание озона здесь определяют химический состав атмосферы и долговременные (с периодом более 10 лет) вариации процессов переноса.

Основным антропогенным фактором, разрушающим озон, считают фреоны – хлорфторуглероды (ХФУ), чрезвычайно химически стойкие вещества, которые широко используются как газы-носители в аэрозольных баллончиках и т.п.

Из других техногенных причин разрушения озонового слоя называют уничтожение лесов как основных поставщиков кислорода в атмосферу. Зарегистрировано разрушение озона при ядерных взрывах в атмосфере, крупных пожарах и других явлениях, сопровождающихся поступлением в верхние слои атмосферы оксидов азота и некоторых углеводородов. Уничтожают озон полёты сверхзвуковых самолётов в стратосфере, запуски космических ракет.

Есть предположение о существенном вкладе природных явлений в процессы разрушения озона и возникновения "озоновых дыр". Например, 11-летние циклы солнечной активности, выход озонразрушающих газов (водород, метан) из разломов земной коры.
"Озоновые дыры" несут в себе угрозу человечеству и требуют постоянного экологического мониторинга за ними [Гарина, 2003].

2.4. Кислотные дожди

Впервые термин "кислотный дождь" был введён в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом при изучении викторианского смога в Манчестере.

Смог (дым, туман) – загрязнение приземного слоя воздуха в больших городах смесью дыма и газовых отходов предприятий и транспорта.

Существуют три вида смога:

1. влажный лондонского типа в сочетании с туманом;
   
   
2. сухой лос-анджелесского типа, возникающий в результате фотохимических реакций в газовых выбросах под действием ультрафиолетовой солнечной радиации, образует едкую устойчивую синеватую дымку-пелену;
   
   
3. ледяной аляскинского типа от бытовых выбросов и пара на отопительных системах, он типичен для резкоконтинентальных зон умеренного пояса.

Смог снижает видимость, вызывает раздражение слизистой оболочки глаз, носоглотки, верхних дыхательных путей, повреждает растительность.

Во второй половине XX века стало понятно, что кислотные дожди несут в себе угрозу окружающей среде.

Кислотный дождь – все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение показателя pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (оксидами серы, оксидами азота).

Оксиды серы. Эти соединения попадают в атмосферу естественным путём при извержениях вулканов, но значительная часть атмосферных оксидов серы образуется в результате сжигания природного топлива. Уголь и нефть содержат небольшое количество серы. При сжигании этих видов топлива в атмосферу попадает сера в соединении с кислородом. Растворяясь в дождевых каплях, оксид серы образует серную кислоту.

Оксиды азота. При достаточно высокой температуре содержащийся в воздухе азот соединяется с кислородом с образованием оксида азота. В природе это может произойти во время разряда молнии, но основная часть оксидов образуется при сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания (например, в автомобилях) или при сжигании угля. При растворении этих веществ в капельках воды образуется азотная кислота.

Таким образом, дожди становятся кислотными при вымывании из воздуха серных и азотных соединений. Это явление имеет несколько последствий, губительных для природы. Например, многие исторические здания построены из известняка – строительного материала, реагирующего с кислотой. С течением времени кислотные дожди буквально разъедают поверхность этих зданий. При выпадении кислотных дождей также происходит закисление почвы и ухудшаются условия существования лесов. И, наконец, кислотные дожди повышают кислотность рек и озер, создавая угрозу флоре и фауне.

Методы борьбы с образованием кислотных дождей направлены на улучшение технологии удаления соединений серы из воздушных выбросов промышленных предприятий и электростанций, для чего обычно используют устройство под названием скруббер.

Скруббер - это установка очистки воздушных выбросов от пыли, кислотных, щелочных примесей, легкорастворимых в воде веществ и масляного тумана. Скрубберы можно использовать для улавливания паров растворителей, а также многих других веществ с подбором соответствующих видов реагентов-поглотителей [Денисов,2003].