Экология и природопользование

Основними компонентами атмосфери є азот (78,084 %), кисень (20,946 %) і аргон (0,934 %), велике значення мають також малі домішки таких газів, як СОа, метан тощо. Крім того, атмосфера містить пари води, вміст яких коливається від 0,2 % в приполярних районах до 3 % поблизу екватора. Такий хімічний склад атмосфера мала не завжди. Первісна атмосфера Землі була схожа з атмосферами деяких інших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалася майже повністю з вуглекислого газу з домішками метану, аміаку тощо.

98

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

тя, що існує на Землі, за мільярди років кардинально змінило склад її атмосфери.

Маса атмосфери колосальна — 5,15-Ю15 т (це приблизно одна мільйонна маси Землі). Проте атмосферне повітря можна вважати лише умовно невичерпним природним ресурсом. Справа в тому, що людині необхідне повітря певної якості, а під впливом її діяльності хімічний склад й фізичні властивості повітря дедалі погіршуються. На Землі вже практично не залишилося таких ділянок, де повітря зберігає свою первісну чистоту та якість, а в деяких промислових центрах стан атмосфери став уже просто загрозливим для здоров'я.

Принаймні в 60 містах США багато десятків мільйонів людей дихають повітрям, яке не відповідає сучасним нормам і є шкідливим для здоров'я. На кожного жителя (чоловіка, жінку, дитину) щорічно випадає близько тонни небезпечних для здоров'я речовин.

Атмосфера складається з таких шарів (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50), мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до 20000 км); далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум. Основна маса повітря (90 %) зосереджена в нижньому шарі — тропосфері. Тут же відбуваються найінтен-сивніші теплові процеси, причому атмосфера нагрівається знизу, від поверхні океану та суші. Надзвичайно важливе екологічне значення для біосфери має ще озоносфера — шар стратосфери, збагачений триатомним киснем — озоном (Оз). Цей шар міститься на висотах 20—50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії жорстокого ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Крім газів, у складі атмосфери ще є домішки так званого аерозолю, тобто дуже дрібних краплинок рідин і твердих частинок як природного, так і штучного походження. Серед них є сірчані (краплинки H.)SO|), мінеральні (пил земної поверхні), вуглеводневі (сажа), морські (частинки морських солей) та ін.

99

3.

-і" даними ЮНЕСКО, на Землі сьогодні проміїсло-ьі:"к'. енергетикою, транспортом поглинається стільки лі..,:^, скільки вистачило б для життя більше 45 млрсі

3.2.1. Парниковий ефект

Клімат Землі, що залежить головним чином від стану її атмосфери, протягом геологічної історії періодично змінювався: чергувалися епохи значного похолодання, коли великі ділянки вкривалися льодовиками, й епохи потепління (до речі, ми живемо якраз в епоху потепління, коли розтанули великі льодовикові щити в Євразії та Північній Америці). Та останнім часом вчені-метеоро-логи б'ють тривогу: схоже на те, що атмосфера Землі розігрівається значно швидше, ніж будь-коли в минулому. Це зумовлено діяльністю людини, яка, по-перше, підігріває атмосферу шляхом спалювання великої кількості вугілля, нафти, газу, а також роботи атомних електростанцій. По-друге, і це найголовніше, спалювання органічного палива, а також знищення лісів призводить до накопичення в атмосфері кількості вуглекислого газу. За останні 120 років вміст цього газу в повітрі збільшився на 17 %. У земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в теплиці чи парнику: він вільно пропускає до поверхні Землі сонячні промені, але утримує тепло розігрітої Сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання атмосфери, відоме під назвою парникового ефекту. За підрахунками вчених, у найближчі десятиліття середньорічна температура на Землі за рахунок парникового ефекту може збільшитися на 1,5—2 °С.

Якщо людство не зменшить обсягу забруднень атмосфери і глобальна температура буде надалі зростати, як це має місце протягом останніх 20 років, то дуже швидко клімат стане теплішим, ніж будь-коли на Землі за останні 100 000 років. Це викличе активне прискорення глобальної екологічної кризи.

У чому ж небезпека парникового ефекту? Як свідчать розрахунки й моделювання на ЕОМ, підвищення середньої річної температури викличе значні кліматичні зміни, більшість яких будуть мати для людей вкрай негативні наслідки. Парниковий ефект змінить такі критично важливі величини, як кількість опадів, шар хмар, океанічні течії, розміри полярних крижаних

7*

3.

101

6 c>

= Ч .- s ч

'Я S 5 ЇЇ

с ч ,« 3 с

ї я fc >i о.

-о е: 2 с. v

" С я С Я

^S^s

° ^ I ^

s S 'S 5 s

К я Д Е

я ц s, S «

о. а: я ^ -

S о sa '•

х L s а s

• я ? я ? E

:• s 5 S ? I

їііііі It! II

Е ?• W "

» ? о 5 ё-" ^ ? 2 ? S-в S ^ § 5'

" >- Q.-&

ІІ.ІІ

= s a в 5 s " ai g я c: --•& 5 -

й |S| I

15 11-5

§ Sloil ш s Su я "

5 1 е й L-

a a u x »

I : ЦІ

е я " .5 5 о « Р а 5 _ я ^ ^ с s

§^g^

• SgJfcS

1|li|

і HP

ІІІН

s Si^-sg 5 -- х ~ S °

я ч в '3 о в

я I a І я :

- ^ ей § g

03 щ аз -, S s

5 s ї S ї§

R в s к я ^1 |^

ё^ I

.ч ї а.- g.

І | ІІІ . 1, ? s,

-&

шапок. Внутрішні райони континентів стануть сухішими, а узбережжя вологішими, зими — коротшими й теплішими, а літо — тривалішим і жаркішим. Основні кліматичні зони в Північній півкулі змістяться на північ приблизно на 400 км. Це викличе потепління в зоні тундри, танення шару вічної мерзлоти і полярних крижаних полів. У середніх широтах, тобто в основних

Рис. 15. Збільшення температури атмосфери Землі за рахунок підвищення концентрації СОг (а/, СН< (б), NaO (в), фреонів (г) і в цілому Ід):

— — — — підвищення температури й кількості парникових газів при зростанні антропогенного тиску на довкілля без зміни його темпів; — • — • — — збільшення температури при запровадженні наисуворіших екологічних обмежень

я га °" ^ p

s§-«§

g^§|S

й -S Л Q- "

5 sSl

- S ї: у

S ^ g л ?• ^ _ a u

К я S й-іД

^.'=5 S S ? ї'я

a a w ° с SS g ..і

s^e-l

-•«•ь

зернових районах (Україна, чорноземна зона Росії, Кубань, «зернові штати» США) клімат стане напівпустельним, і врожаї зерна різко скоротяться.

Глобальне потепління викличе танення льодовиків Гренландії, Антарктиди, Арктики й гір, рівень Світового океану підвищиться на 6—10 м, при цьому буде затоплено близько 20 % площі суходолу, де проживають сотні мільйонів людей, розташовані міста, ферми, сади й поля.

Вчені не дійшли єдиної думки, при якому рості середньорічної

102

Частина 1.

температури настануть ці негативні для людства явища — одні метеорологи вважають критичною межею 2,5 °С, інші — 5 °С.

Моделлю парникового ефекту в масштабах планети є клімат на Венері. її щільна атмосфера, що на 98 % складається з вуглекислого газу, за рахунок цього явища розжарена до 500 °С (температура, при якій залізо стає червоним).

3.2.2. Озонова діра в атмосфері

Життя на Землі залежить від енергії Сонця. Надходить до Землі вона у вигляді променів видимого світла, а також довгохвильових (інфрачервоних або теплових) і ультрафіолетових (УФ). УФ-випромінювання несе найбільшу енергію і є фізіологічно активним, тобто діє на живу речовину. Увесь потік УФ-променів Сонця, що доходить до земної атмосфери, умовно поділяють на три види: УФ-А (довжина хвилі 400—315 нм), УФ-В (315—280) і УФ-С (менше 280 нм). УФ-В і УФ-С надзвичайно шкідливі для всього живого випромінювання й приводять до розриву молекул білків і загибелі живих клітин. Що ж захищає нас і всю біосферу від згубної дії так званого «жорстокого ультрафіолету» (тобто короткохвильового УФ-В і С)? Це — озоновий щит Землі.

На висоті 20—50 км, як вже згадувалося, повітря містить підвищену кількість озону. Озон утворюється в стратосфері за рахунок молекул звичайного, двоатомного кисню Oz, що поглинає жорстке УФ-випромінювання. Енергія променів УФ-В і УФ-С витрачається на фотохімічну реакцію утворення озону з кисню:

30г—>-20з і тому до поверхні Землі вони не доходять, туди проникає лише значно ослаблений потік «м'якого» УФ-С. Від негативної дії цього випромінювання наш організм уміє захищатись, синтезуючи в шкірі шар темної речовини — меланіну (засмага). Проте ця речовина в шкірі утворюється досить повільно. Тому тривале перебування на весняному сонці, коли в шкірі ще нема цього захисту, викликає її почервоніння, головний біль, підвищення температури тіла тощо.

Рис.

104

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

Останнім часом вчені надзвичайно занепокоєні зниженням вмісту озону в озоновому шарі атмосфери. Над Антарктидою виявлено «дірку» в цьому шарі, де вміст його менший від звичайного на 40—50 %. Ця озонова діра з року в рік збільшує свою площу й сьогодні вона вже більша за материк Антарктиди (рис. 16). Озонова дірка спричинила посилення УФ-фону в країнах, розташованих в Південній півкулі, ближче до Антарктиди, перш за все в Новій Зеландії. Медики цієї країни б'ють тривогу, констатуючи значне зростання захворювань, зумовлених підвищеним УФ-фоном, таких, як рак шкіри й катаракта очей. Жителі столиці Нової Зеландії — Веллінгтона, які раніше намагалися використати кожний погожий день (котрих у Веллінгтоні не так багато буває) для відпочинку, сьогодні побоюються з'являтися на пляжі.

Тривожні повідомлення надходять і з Північної півкулі: й тут виявлено озонову діру (над Шпіцбергеном), щоправда, менших розмірів, ніж антарктична. Зниження вмісту озону в атмосфері загрожує зменшенням врожаїв сільськогосподарських рослин, захворюваннями тварин і людей, збільшенням шкідливих мутацій тощо, а якщо він зникне з атмосфери зовсім, то це приведе до загибелі всього живого на Землі.

Встановлено, що руйнуванню озонового шару сприяють деякі хімічні речовини (наприклад, окиси азоту), що потрапляють у стратосферу з висхідними повітряними течіями. Тут вони вступають у реакцію з озоном і розкладають його на кисень. Проте окисів азоту в повітрі дуже мало, вони нестійкі і серйозно не впливають на кількість озону в стратосфері. Але з'явилось інше джерело озоноруйнуючих речовин — це діяльність людини. Сучасна промисловість у все більшій кількості використовує так звані фреони (хлорфторметани, такі як CFCI:), CFzClBr тощо). Вони широко застосовуються як холодоагенти в рефрижераторах і домашніх холодильниках, як аерозольні розбризкувачі в балончиках з фарбою, лаком, парфумами, для очистки напівпровідникових схем тощо. Сьогодні в світі щорічно випускається кілька мільйонів тонн фреонів.

Для людини пари фреонів не шкідливі, проте вони надзвичайно стійкі й можуть зберігатись в атмосфері до 80 років. Пари фреонів із висхідними повітряними течіями потрапляють в стратосферу, де під впливом УФ-випромінювання Сонця їхні молекули розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Ця речовина діє як дуже сильний каталізатор, розкладаючи молекули озону до кисню. Один атом хлору здатен розкласти 100 тис молекул озону.

105

3. Природне середовище

Під загрозою зникнення озонового шару керівники багатьох країн світу вирішили вжити енергійних заходів. І в 1985 р. в Монреалі урядами більшості країн світу було підписано протокол щодо охорони атмосферного озону. Вирішено до 2000-го року зменшити на 50 % споживання фреонів, а згодом і зовсім відмовитися від них, замінивши їх безпечними сполуками.

Сприяє руйнуванню озонового шару й військова діяльність, зокрема, запуски балістичних ракет, їх двигуни викидають в атмосферу багато окисів азоту. Кожний запуск ракети в Космос також «пропалює» в озоновому шарі чималу дірку, яка «затягується» лише через тривалий час.

3.2.3. Смог

У грудні 1952 p. інформаційні агентства світу передавали тривожні повідомлення з Лондона про біду, яка спіткала це велике місто. Безвітряна й дуже холодна погода привела до скупчення над містом так званого «чорного смогу» — хмари шкідливих газів, до чого спричинила посилена робота сотень котелень, в топках яких горіли вугілля, мазут і соляр. У приземному шарі повітря різко зросла кількість (до 10 мг/м а подекуди й більше) отруйного закису азоту й інших шкідливих компонентів. Це привело до загибелі в Лондоні близько 4 тис чоловік, десятки тисяч потрапили до лікарень, захворіли на легеневі хвороби.

Над іншим великим містом — Лос-Анджелесом — нерідко з'являється так званий «білий смог» в результаті великої загазованості території автотранспортом. Це явище серйозно шкодить здоров'ю жителів таких міст, як Нью-Йорк, Чікаго, Бостон, Токіо, Мілан, Мехіко. Найближчим часом воно може виникнути в наших найбільших індустріальних містах, до того ж іще й перевантажених автотранспортом (Київ, Харків, Дніпропетровськ, Одеса, Сімферополь та ін.). Сприятливими умовами для появи смогу є сонячні літні безвітряні дні.

Сьогодні 400 суперміст світу викидають в атмосферу щорічно до 3 млрд тонн відходів (газів, аерозолів, пилу та ін.). Це на 500 млн т більше, ніж дають 578 активних вулканів нашої планети.

106

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

Дослідження вчених свідчать, що смог виникає в результаті складних фотохімічних реакцій у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею й окисами азоту під впливом сонячного світла, підвищеної температури нижніх шарів повітря та великої кількості озону, який виділяється в результаті розпаду двоокису азоту під дією олефінів з неповністю згорілого автомобільного палива. У сухому, загазованому й теплому повітрі виникає синю-

Рис. 17. Український смог. Типовий пейзаж промислового регіону (Запоріжжя)

ватии прозорий ло, спричиняє тощо. Листя на прискорюється гуми, швидко порту.

туман, що неприємно пахне, подразнює очі, гор-задуху, бронхіальну астму, емфізему легенів деревах в'яне, стає плямистим, жовкне. Набагато корозія металу, руйнування мармуру, фарб, псується взуття, одяг, порушується рух транс-

3.2.4. Кислотні дощі

Окиси сірки й азоту, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій і автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі вкрай шкідливо діють на навколишнє середовище:

знижується врожайність більшості сільськогосподарських культур внаслідок ушкодження листя кислотами;

вимиваються з грунту кальцій, калій і магній, що викликає деградацію фауни та флори;

107

3. Природне середовище

гинуть ліси (особливо чутливі до кислотних дощів кедр, бук і тис);

отруюється вода озер і ставків, де гине риба, зникають комахи;

щезають водоплаваючі птахи й тварини, що харчуються комахами;

гинуть ліси у гірських районах (таких, як Карпати), що викликає гірські зсуви й селеві потоки;

прискорюється руйнування пам'ятників архітектури й житлових будинків, особливо тих, що оздоблені мармуром і вапняком;

збільшується кількість захворювань людей (подразнення очей, хвороби дихальних шляхів тощо).

Рис. 18. Ареали випадання кислотних дощів:

1 — Великобританія (пошкоджено 67 % лісів); 2 — Південна Норвегія (80 % озер стали біологічно мертвими);

З — Швеція (20 тис. озер закислені, в 4 тис. озер риба не живе); 4 — Західна Німеччина (пошкоджено понад 50 % лісів); 5 — Польща (пошкоджено лінії залізниць, частина лісів); 6 — Україна, Беларусь (значно пошкоджено ліси Полісся та Карпат); 7 — Японія (в Токіо кисле повітря становить серйозну загрозу для здоров'я людей); 8 — Китай (у ряді районів ушкоджено рисові поля); 9 — Індія (ушкоджено ліси, а також будинки в Бомбеї та Тадж-Махал); 10 — Південна Африка (руйнування будинків, пошкоджено овочеві плантації);

// — Греція (руйнуються Пантеон та інші пам'ятки архітектури); 12 — Швейцарія (в центральних районах Альп загинуло або пошкоджено близько половини хвойних лісів); ІЗ — Бразилія (в Сан-Пауло завдано шкоди здоров'ю населення, будівлям); 14 — США (завдано великої шкоди хвойним лісам Апалачів, деяким озерам, здоров'ю жителів великих міст): 1е) — Канада (пошкоджено рідкісні дерева, цінні будівлі, в 300 озерах в Онтаріо рН не перевищує 5)

Взимку поблизу ТЕС та металургійних заводів інколи випадає також кислотний сніг, який ще більш шкідливий, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом кислот. Райони, де випадає такий сніг, одержують відразу 4—5-місячну дозу забруднення,

108

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

а під час його танення навесні відбувається процес концентрації шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить вдесятеро більше кислот, ніж цей сніг.

Більше 230 озер в горах Адірондак штату Нью-Йорк мають критичний рівень забруднень сірчаною й азотною кислотами, принесеними кислотними дощами й снігом. Третина озер Флоріди теж закислена до небезпечного для водних екосистем рівня. В такому ж стані 20 % озер штатів Массачусетс, Нью Хемпшір, Род Айленд. В такій же біді 20 000 озер півдня Швеції, сотні озер у південній Канаді. Вчені прогнозують, що до 2000 p. близько 24 000 озер канадської провінції Квебек стануть непридатними для життя.

3.2.5. Ядерна ніч і ядерна зима

Крім повільних змін клімату, людство сьогодні, на жаль, в змозі викликати його різкі катастрофічні зміни, які здатні знищити не лише людину як біологічний вид, а й усе живе на Землі. Такою катастрофою була б ядерна війна. Причому, як свідчить моделювання на ЕОМ, проведене американськими й незалежно від них російськими вченими, смертельні для людства наслідки викликав би вибух навіть не всього того колосального ядерного потенціалу, що накопичений сьогодні на Землі (за приблизними оцінками, лише у США й Росії є сьогодні 60 тис. ядерних боєголовок, кожна з яких набагато перевищує потужність бомби, скинутої в 1945 р. на Хіросіму), а локальний ядерний конфлікт з використанням «всього» 1000 Мт ядерної вибухівки. Такий конфлікт, де б він не відбувся, неминуче спричинить метеорологічну катастрофу глобального масштабу, що матиме такі наслідки:

теплове нагрівання атмосфери на 1°, що спричинює ураганні вітри;

забруднення атмосфери радіоактивними речовинами, які за короткий час поширяться по всій земній кулі (конфлікт в Європі приведе до випадання радіонуклідів в Африці й Америці);

109

3. Природне середовище

виділення горючих газів внаслідок пожеж і руйнування промислових свердловин і газопроводів, що викличе підвищення глобальної температури атмосфери Землі на 4—5° у перші ж дні після катастрофи;

утворення під час ядерних вибухів великої кількості окисів азоту; їх надходження в стратосферу зумовить руйнування від 40 до 60 % озонового шару, що викличе різке збільшення УФ-опро-мінювання поверхні Землі;

забруднення атмосфери величезною кількістю пилу й сажі внаслідок ядерних вибухів і пожеж.

Найстрашнішим наслідком конфлікту буде саме останній. Спостереження під час експериментальних наземних ядерних вибухів показали, що кожний вибух потужністю в одну мегатонну піднімає в повітря 5 Мт пилу. Під час вибуху величезна кількість гірських порід випаровується й перетворюється на аерозольну фракцію з розмірами часток всього 1 мкм. Такий найдрібніший пил на тривалий час зависає в повітрі й надходить у стратосферу. Таким чином, вибухи потужністю 1000 Мт здіймуть у повітря 5 млрд т найдрібнішого пилу! Крім нього, повітря буде забруднене ще мільярдами тонн сажі й попелу. В містах, де скупчено велику кількість горючих матеріалів (деревини, пластмас, фарби тощо), все горітиме, пожежі набудуть характеру ревучих вогняних смерчів колосальних розмірів (рис. 19). Такі явища спостерігалися під час другої світової війни при масових бомбардуваннях літаками союзників Гамбурга й Дрездена, коли пожежі будинків зливалися в одну вогняну «форсунку» діаметром у кілометр і висотою в багато сотень метрів. Уцілілі свідки розповідають, що висхідні течії повітря в палаючому Дрездені були такими сильними, що піднімали в повітря й всмоктували в ревуче полум'я людей, що метались на вулицях...

Пил, попіл і сажа після такого локального ядерного конфлікту за один-два тижні затягнуть небо над всією Землею. В результаті прозорість атмосфери зменшиться в 200 разів! На Землі настане «ядерна ніч», що триватиме кілька місяців й викличе загибель урожаю та більшості рослинного покриву Землі.

Сильне запорошення атмосфери спричинить охолодження приземного шару повітря на 15—ЗО °С протягом першого місяця після конфлікту. А в деяких районах, як показало моделювання, температура знизиться на 40—50 °С. Настане «ядерна зима», що триватиме кілька місяців. Це буде обумовлене тим, що в атмосфері встановиться невластива для неї надстійка стратифікація, коли нижні її шари сильно охолонуть, а верхні — нагріються й припиниться вертикальне переміщування повітря.

ІО 9 8 7 6 б^^З^^І^^^І^^^З^^^Б^Г^Т^1™"1!? Відстань, км

Рис. 19. Етапи розвитку вогненого смерча при атомному бомбардуванні великого міста

111

3. Природне середовище

За кілька місяців темряви й холоду пил і сажа поступово осядуть. Охолодження зміниться нагріванням атмосфери на 20—30° вище норми, що спричинить повені й селі, перш за все в гірських місцевостях. Неоднорідні температурні зміни над сушею й океаном викличуть ураганні вітри й снігопади в прибережних районах материків.

Люди, що вціліють після ядерних вибухів, поринуть в пекельний жах ядерної ночі й ядерної зими. Загибель рослинності й тварин, радіоактивне забруднення, вихід з ладу енергетичних систем, транспорту і зв'язку, ніч і лютий мороз, ураганні вітри викличуть такий психологічний шок, який людство не зможе пережити. Таким чином, локальний ядерний конфлікт спричинить глобальну загибель людства, а ймовірно, й усієї біосфери. А той політик, що віддасть наказ натиснути на «ядерну кнопку», тим самим підпише сам собі смертний вирок.

Ці розрахунки вчених переконливо засвідчили, що ядерна зброя безумовно повинна бути заборонена і знищена. Ми, українці, можемо пишатися тим, що наша держава усвідомила це раніше за інших, заявила про свій без'ядерний статус і вивозить ядерну зброю за межі своєї території.

3.2.6. Тютюновий дим

Є ще один вид забруднення повітря, що в сотні тисяч разів перевищує забруднення від будь-якого металургійного чи хімічного комбінату, проте люди свідомо вдихають таке повітря. Мова йде про паління. Людина, що палить сигарету, вдихає повітря, забруднення якого в 384 000 (!) разів перевищує всі гранично допустимі норми. Людина, що палить сигарету в абсолютно чистій атмосфері, зазнає такого шкідливого впливу, ніби перебуває в умовах, де забруднення в тисячі разів перевищує допустиме. Вчені кажуть, що вдихати тютюновий дим у чотири рази шкідливіше, ніж вихлопні гази безпосередньо з вихлопної труби автомобіля.

У тютюновому димі, крім слабкого наркотика — нікотину, міститься цілий «букет» (близько 200) особливо отруйних речовин, таких, як чадний газ, бензпірени (речовини, що спричиняють рак легенів) та багато інших.

112

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

нових листків, які активно поглинають із повітря шкідливі домішки, кількість яких сьогодні дедалі зростає.

Такої атмосфери, яку створює для себе той, хто палить, нема в жодному суперзабрудненому промисловому центрі. Щорічно на Землі від хвороб, спричинених палінням, вмирає 1,5 млн людей. Лише в США, де палить 29 % дорослого населення, щорічно від хвороб, викликаних цією шкідливою звичкою, вмирає 390 тис. людей, а витрати на лікування захворювань, пов'язаних із палінням, разом зі збитками від зумовлених ними простоїв виробництва, становлять від 50 до 100 млрд доларів щорічно. З огляду на це багато фірм перестали брати на роботу людей, що палять.

Особливої шкоди завдає паління жіночому організму. Як показали дослідження американських медиків, 80 % обстежених ними жінок, що протягом 20 років випалювали 26 і більше сигарет щодня, померли від хвороб серця. Навіть 1—4 сигарети в день збільшують ризик захворювань серця жмок в 12,4 раза. Абсолютно неприпустиме паління для вагітних жінок — це в 100 % випадків приводить до ненормального розвитку дитини, народження мертвих дітей або дітей з розумовими й іншими відхиленнями тощо. Та й жінка, котра палить, виглядає просто неестетично. Недарма видатний російський письменник А. Чехов сказав: «Поцілувати дівчину, що палить,— це все одно, ніби поцілувати попільничку».

Поширенню паління серед молоді сприяє барвиста іноземна реклама. А між тим така реклама в США давно заборонена, і взагалі палити на Заході стало не модно, а на людей, що палять, дивляться, як на «бампкінів» (тобто на тупих, неосвічених).

3.2.7. Шумове, вібраційне та електромагнітне забруднення атмосфери

Під шумом розуміють неприємні та небажані звуки, що заважають нормально працювати, сприймати звук, відпочивати. Це одна з форм фізичного забруднення природного середовища, до якого організми пристосуватись не в змозі. Він дуже шкідливо впливає на здоров'я людей, знижує їхню працездатність, викликає глухоту, захворювання.

113

3. Природне середовище

Шум — це сукупність звукових хвиль, тобто періодичні (коливальні) зміни тиску повітря, які вимірюють такими параметрами, як інтенсивність (або сила звуку), спектр, часові інтервали.

Інтенсивність шуму визначається зміною рівня тиску повітря (енергетична характеристика). Для визначення інтенсивності шуму встановлено логарифмічну шкалу, кожний ступінь якої відповідає зміні інтенсивності шуму в 10 разів і називається белом на честь винахідника телефону А. Бела. На практиці користуються більш зручною одиницею — децибелом (дБ), яка становить 1/10 бела. Приклади інтенсивності шумів наведено в таблиці. Так, для порівняння звук інтенсивністю 140 дБ викликає фізичний біль, який при подальшому посиленні стає нестерпним.

Таблиця 1 Джерело шуму Відстань до джерела,!» Сила, дБ U-Хелест листя, тихий шепіт 1 10—15 J-Іокання оудильника 1 on oU Струмінь води з-під крана 1 40—45 -і-ірацююча друкарська машинка 1 50 Працюючий телевізор Вантажівка, що їде по вулиці 4

7 80—95 90—95 Мотор вертольота 10 110 Відбійний молоток 1 120

Спектр звуку — це його складові, прості гармоніки коливань, що мають певну частоту, фазу й амплітуду. Вухо людини сприймає звук частотою від 16 до 20 000 Гц. Звукові хвилі нижчі за 16 Гц частоти називають інфразвуковими, а вищі за 20 кГц — ультразвуковими. Хоча такі звуки й не сприймаються вухом людини, вони не менш, а (на деяких частотах і за певної інтенсивності) навіть більш шкідливі для організму. Особливо небезпечні нечутні інфразвуки, частота яких збігається з резонансними частотами внутрішніх органів людини (серця, печінки тощо).

Часові інтервали звуку — це сума коротких імпульсів коливань, що характеризуються певною протяжністю (часом) і амплітудою. Виділяють імпульсні та безперервні звуки.

Джерелами шуму в навколишньому середовищі є всі види транспорту, працюючі машини й механізми, промислові об'єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори й радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей та окремі особи. Особливо сильне джерело шуму —'• мотоцикл з несправним або відірваним глушителем.

8 5 179

114

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

Такий мотоцикл, що з ревом летить вулицею сплячого міста, здатен розбудити 100 тис. людей. Непогано було б замислитися такому любителю-рокеру, перш ніж мчати нічним містом,— адже десь там за вікнами квартир сплять натруджені за день люди, є хворі, маленькі діти...

Інше джерело шкідливого шуму — сучасні рок-ансамблі. Спос-стереження фахівців свідчать, що в концертних залах, де вони виступають, в перших рядах інтенсивність звуку сягає від 100— 110 до 118—120 дБ. Лікарі встановили, що після кожного такого концерту «важкого року» близько 10 % слухачів дістають необоротні пошкодження внутрішнього вуха (нервових закінчень), які вже ніколи не відновлюються. І самі рок-музиканти, як встановлено медиками, через 10—15 років інтенсивних концертів стають глухими й страждають від різних нервових і серцево-судинних хвороб.

Експерти визначили, що в індустріальне розвинених регіонах середній рівень шумів, що все негативніше впливають на довкілля, кожні 10 років зростає вдвое.

Давно відома негативна дія сильних звуків. Одним з середньовічних покарань була жорстока страта жертви звуками від могутнього дзвона, коли приречений помирав у страшних муках від нестерпного болю у вухах. Відтоді, як існують війни, відомо, що масові бойові крики (типу «Урагх!» татаро-монгольської орди, що потім стало «Ура!» в російській армії), барабанний бій тощо викликали у воїнів протилежної сторони жах, бажання втекти, пригнічення. Сьогодні вчені знайшли цьому пояснення. Гучні звуки, шуми, постріли з гармат, «важкий рок» збуджують людину, спричиняють виділення в кров великої кількості гормонів, зокрема адреналіну, що сприяє виникненню почуття небезпеки, жаху. Після концертів деяких популярних рок-музикантів, як відомо, слухачі часто перезбуджуються, стають агресивними, нервозними, вчиняють бійки й погроми в залах.

З давніх-давен відомий позитивний вплив гармонійної спокійної, лагідної музики. Це й поширені в усьому світі колисанки — тихі, ніжні, монотонні наспіви, і зцілювання нервових хвороб заспокійливим дзюркотінням струмкової води, лагідним шумом морських хвиль або пташиним співом, це й сучасна музична

115

3. Природне середовище

терапія — різні оздоровчі процедури, що супроводжуються спокійною симфонічною або блюзовою музикою з сольною грою на саксофоні, скрипці, флейті або арфі.

Вібрації — це тремтіння або струси всього тіла чи окремих його частин під час різних робіт (бетоноукладання, пневмоподріб-нення порід чи шляхового покриття, роботи в шахтах з відбійним молотком тощо). Тривалі вібрації завдають великої шкоди організму — від сильної втоми до так званої «вібраційної хвороби» шахтопрохідників, струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи тощо. Для зменшення вібрацій і захисту від неї людей використовують різні віброізолюючі кожухи навколо механізмів, пружні основи й опори, віброгасні рукавички, прокладки й килимки.

Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення природного середовища електромагнітими випромінюваннями (полями). Головними їх джерелами є радіо-, телевізійні й радіолокаційні станції, високовольтні лінії електропередач (ЛЕП), електротранспорт, трансформаторні станції. Особливо небезпечні потужні військові радіолокаційні станції, напруженість поля біля антен яких така висока, що нерідко гинуть (смажаться заживо) птахи, що залітають в поле їхньої дії.

Мірою забруднення електромагнітними полями є напруга поля (В/м). Електричні поля високої напруги завдають шкоди перш за все нервовій системі людини. Так, напруга поля 1000 В/м спричиняє головний біль і сильну втому, більші значення викликає безсоння, неврози, тяжкі захворювання. В районах радіостанцій і військових радіолокаційних станцій рівень електромагнітних випромінювань перевищує гігієнічні норми в 4—8 разів, а поблизу потужних ЛЕП (понад 1000 кВ) — у 20 разів.

3.2.8. Заходи боротьби з забрудненнями атмосфери

Основними й найбільш дійовими методами боротьби з забрудненнями атмосфери є економічні. В багатьох розвинених країнах діє продумана система заохочувальних і заборонних заходів, які допомагають уникнути забруднень. Фірми, що впроваджують безвідхідні технології, новітні системи очисних фільтрів тощо, отримують значні податкові пільги, що дає їм переваги над конкурентами. У той же час ті фірми, що забруднюють атмосферу,

8*

116

Частина 1. НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

змушені платити дуже великі податки й штрафи. У багатьох країнах, крім державних санітарно-епідеміологічних служб, за станом атмосфери слідкують також численні громадські організації («зелені» товариства). У Швейцарії, наприклад, власник фабрики може отримати таке повідомлення: «Ваша фабрика забруднює повітря понад встановлені норми. Якщо Ви не встановите очисних фільтрів і не ліквідуєте забруднення, наша екологічна організація розпочне в пресі кампанію проти Вашої продукції, в результаті чого збитки Вашої фірми перевищать ті витрати, які Вам потрібні для встановлення системи очищення». Як правило, такі попередження діють дуже ефективно, оскільки отримати ярлик забруднювача природного середовища в цій країні рівноцінно швидкому економічному краху — ніхто не буде купувати продукції «брудної» фірми.

Велике значення має виховна й просвітницька робота. В тій же Швейцарії дітям із самого раннього віку пояснюють, що для їхньої країни, де нема практично ніяких корисних копалин, чисте повітря, чисті озера і ріки є основним національним багатством. Всім відомі гірські швейцарські курорти з їхнім кришталево-чистим повітрям, сліпучо-білими лижними трасами, небесною блакиттю гірських озер. Кожний швейцарець із молоком матері сприймає любов до своєї прекрасної країни, і для нього блюзнірством є сама навіть думка про те, що можна зазіхати на цю красу й чистоту.

Існують також організаційні, технологічні й інші засоби боротьби з забрудненнями атмосфери.

1. Зменшення кількості ТЕС за рахунок будівництва більш потужних, забезпечених новітніми системами очищення й утилізації (корисного використання) газових і пилових викидів. Як відомо, одна потужна ТЕС забруднює повітря менше, ніж сотня котелень тієї ж сумарної потужності. Гази, що виходять із топок ТЕС, перш ніж потрапити в атмосферу, очищаються в спеціальних установках. Деякі країни навіть мають з цього економічну вигоду. Наприклад, Франція забезпечує свої потреби в сірчаній кислоті за рахунок 80s, що вловлюється з відхідних газів її ТЕС (власних родовищ сірки, з якої в інших країнах виготовляється сірчана кислота, у Франції нема).

2. Очищення вугілля до його надходження в топки ТЕС від піриту (сірчаного колчедану, FeSz). Це стає дедалі необхіднішим у зв'язку з надходженням в топки ТЕС вугілля чимраз нижчої якості зі значним вмістом піриту. Ефективне очищення вугілля зменшує вміст сірчаних окислів у димах ТЕС на 98—99 %.

117

3. Природне середовище

3. Заміна вугілля та мазуту для ТЕС екологічно чистішим паливом — газом. ТЕС, що працюють на природному газі, крім COz і окислів азоту (останні теж можна вловити з диму), не викидають в повітря шкідливих газів.

4. Регулювання двигунів внутрішнього згоряння в автомобілях, установка на них спеціальних каталізаторів, що нейтралізують чадний газ до COz, заміна шкідливого етильованого бензину (який забруднює повітря свинцем) на екологічно менш шкідливий.

5. Озеленення міст і селищ.

6. Правильне планування житлових і промислових районів у межах міста, їх треба розташовувати якомога далі один від одного, а між ними обов'язково створювати зони зелених насаджень, а автомобільні траси з напруженим рухом (особливо вантажівок) планувати за межами житлових районів.

7. Використання звукопоглинаючих матеріалів при будівництві житлових і промислових будинків.

8. Проведення ЛЕП за межами сіл і міст.