Przyczyny i skutki zanieczyszczenia atmosfery

PRZYCZYNY I SKUTKI ZANIECZYSZCZENIA ATMOSFERY

Powietrze ma dużą zdolność do samooczyszczania się. Ciągłe jednak emitowanie do atmosfery gazów (m.in. dwutlenku węgla, tlenków azotu, dwutlenku siarki) i pyłów pochodzących z przemysłu, komunikacji, elektrociepłowni oraz pojedynczych gospodarstw domowych, powoduje, że stopień jego zanieczyszczenia ciągle wzrasta.
Kwaśne deszcze to popularny sposób nazywania całego zakresu efektów - kwaśnych opadów. Mogą one występować również pod postacią kwaśnej mgły lub śniegu. Podczas suchej depozycji opadają na liście drzew, i tworzą kwasy na drzewach, roślinach, glebie. Podczas opadów gazy te łącza się z kroplami wody znajdującymi się w powietrzu (Nie musza być to krople deszczu !!!). Zwłaszcza w starych, zabytkowych dzielnicach miasta ludzie narażeni są na suche depozycje (opady). Tam właśnie (ze względu na duże skupienie ośrodków zanieczyszczeń) w powietrzu tworzy się tzw. smog (nazwa utworzona od angielskich slow smoke - dym, fog - mgła ) kwaśny, zwany tez mgłą przemysłową. Próbowano tego uniknąć budując wysokie kominy, lecz to nie zdało egzaminu, gdyż wysokie wiatry są silniejsze, i spowodowało to przeniesienie się zanieczyszczeń na spore odległości. Ciągłe zwiększanie się zanieczyszczeń powietrza spowodowało tak gwałtowny wzrost zakwaszenia środowiska, iż stało się to międzynarodowym problemem.
Kwaśne deszcze mają bardzo destrukcyjny wpływ na roślinność. Powodują obumieranie dużej ilości drzew, a także niszczenie runa leśnego. Drzewa mają uszkodzone liście, co powoduje nadmierne parowanie wody i zakłócenia w procesie fotosyntezy, skutkiem, czego jest ich mała odporność na warunki klimatyczne. Poza tym, kwaśne deszcze zakwaszają glebę, co przyczynia się do uaktywnienia glinu i kadmu, a także do nagromadzenia azotanów i siarczanów, w wyniku czego korzenie roślin mają zmniejszoną możliwość pobierania wapnia, magnezu i potasu (niezbędnych składników odżywczych), których na skutek wymywania ich przez kwaśne deszcze występuje niedobór. Przez to korzenie zamierają, a roślina ginie. Przykładem tego jest żółknięcie i utrata igieł u świerka w Europie środkowej. Zakwaszenie gleby powoduje wymywanie wielu niezbędnych dla życia roślin substancji. Następuje wymieranie grzybów, co wiąże się ze zubożeniem runa leśnego, co w rezultacie powoduje brak substancji odżywczych i „głód” roślin. Przyczynia się to do spadku przyrostu, przedwczesnej starości, zaniku odporności biologicznej na choroby i owady.
Kwaśne deszcze, a także inne kwaśne opady dostają się także do jezior, rzek i tym podobnych zbiorników, powodując ich zakwaszenie i czyniąc je nienadającymi się dla ludzi i zwierząt. Szkodliwe substancje do zbiorników mogą dostawać się w dwojaki sposób. Trafiają tam wraz z wodą ściekającą z okolicznych pól, łąk i innych terenów, ale także bezpośrednio wraz z opadami atmosferycznymi. Glin, który zostaje wymyty z gleby jest szczególnie niebezpieczny dla ryb, gdyż odkłada się on w ich skrzelach uniemożliwiając oddychanie. Ryby, zwłaszcza pstrągi i łososie, przestają się rozmnażać i stopniowo giną w kwaśnej wodzie.
Smogi powstające przy dużym stężeniu SO2, CO2 i pyłu węglowego w wilgotnym powietrzu przyczyniają się do powstawania chorób układu oddechowego i układu krążenia, a nawet mogą prowadzić do śmierci. Kwaśne deszcze zakwaszają również wodę pitną, co powoduje wzrost w niej różnych metali ciężkich takich jak kadm, glin i ołów. Zwiększone stężenie tych pierwiastków może powodować wiele groźnych chorób.
Kwasy znajdujące się w wodzie pitnej niszczą również instalacje wodociągowe powodując jej korozję, co z kolei łączy się z ogromnymi wydatkami związanymi z usuwaniem usterek. Wiele budynków, zwłaszcza zabytkowych, zrobionych jest z kamienia zawierającego wapno, które neutralizuje kwaśny deszcz, ale w końcu i ono zostaje zużyte, w ten sposób niszczeją największe zabytki historyczne, które przetrwały tysiące lat, a teraz zaczynają ulegać erozji. Takim przykładem może być Akropol. Współczesne budynki, również są niszczone przez kwaśne deszcze, beton zaczyna się kruszyć, a stalowe pręty rdzewieją. Remontowanie budynków, uszkodzonych w wyniku skażenia środowiska w Europie, kosztuje ogromne sumy. Atak kwasów nie oszczędza ani przyrody, ani zabytków, szkodliwie działa nawet na tworzywa sztuczne.
Przyczyną efektu cieplarnianego jest nadmierne gromadzenie się gazów cieplarnianych w atmosferze Ziemi, spowodowane między innymi przeszło stuletnim rozwojem przemysłu i spalaniem paliw kopalnych - węgla i ropy naftowej, emisją metanu (rolnictwo, odpady) i freonów (całkowicie pochodzą z przemysłu), a takaż wypalaniem lasów (wylesienia i pożary) oraz jednym z największych źródeł dwutlenku węgla - motoryzacją.
Podstawowym źródłem zanieczyszczeń powietrza na Śląsku jest tzw. emisja niska stąd wyższe zanieczyszczenie obserwuje się zimą. W ostatnich latach szczególnie negatywny wpływ na stan powietrza mają spaliny samochodów, których wciąż wzrasta, zawierające dużo CO2.
Najgroźniejszym z przewidywanych skutków jest globalne ocieplenie klimatu. Spowodować to może podwyższenie poziomu morza na kuli ziemskiej, które zostaną zasilone wodami z topniejących lodów i lodów polarnych (ocieplenie o 5 stopni C wystarczy by roztopić lody Grenlandii i Antarktydy i podnieść poziom mórz o około 60 metrowa od poziomu dzisiejszego). Zasoby wód uwięzione na biegunach wystarczą, aby całkowicie zalać Szczecin, Koszalin, Słupsk, Gdynię, Gdańsk, Malbork, Elbląg, Grudziądz a także Londyn, Hamburg, Kopenhagę, Sztokholm, Padwę, Wenecję, większość obszaru Belgii, Holandii, Danii i Bangladeszu oraz wiele innych obszarów przybrzeżnych.
Drugą poważną konsekwencją ocieplania się Ziemi jest tzw. wędrówka stref klimatycznych to znaczy przesunięcie stref w kierunku biegunu. Wraz ze strefami przemieszczą się charakterystyczne dla danego klimatu opady. Przewiduje się, że całkowite opady na kuli ziemskiej zwiększą się o 10-15 %, ale zachwiana cyrkulacja powietrza spowoduje zmniejszenie opadów nad kontynentami. Na przykład obecną strefę śródziemnomorską obejmie sucha strefa zwrotnikowa. Zmiana temperatur nawet o 2-3 stopnie oznacza również zmianę warunków występowania wielu gatunków roślin, a co za tym idzie wymarcie na niektórych terenach i zastąpienie ich miejsca przez inne gatunki.
Wszystkie te zjawiska przebiegały w historii Ziemi nieustannie, ale ich czas trwania liczył dziesiątki tysięcy lat - teraz chodzi o jedno stulecie, podczas którego z powodu podwojenia się poziomu CO2 w atmosferze nastąpi to w 2030 roku, średnia temperatura Ziemi wzrośnie o 1 do 5 stopni co spowodować może zwiększenie pustyń stepów i sawanny, zalanie wielkich obszarów, migrację gatunków. Działalność ludzka w dostrzegalny sposób wpływa na klimat naszej planety. Dalsza emisja gazów cieplarnianych może spowodować wzmożenie efektu cieplarnianego prowadzącego do zmian klimatu w skali globalnej, przede wszystkim do podniesienia temperatury powietrza i zmian w bilansie wodnym.
Ozonosfera, czyli górna warstwa atmosfery zawierająca 90% ozonu atmosferycznego o stężeniu 3000 mld. 03/m3 zatrzymując większość promieni ultrafioletowych docierających z kosmosu. Ozon to połączone wiązaniem chemicznym trzy atomy. Jest niebieskawym gazem o ostrej woni, wyraźnie toksycznym. Jedna cząstka tego gazu na milion cząstek powietrza jest już dla ludzi trująca. Blisko powierzchni Ziemi ozon to trucizna, która współuczestniczy w tworzeniu smogu fotochemicznego i kwaśnego deszczu.
Głównym zagrożeniem dla biosfery, spowodowanym zanikaniem ozonu jest wzrost ilości promieniowania ultrafioletowego. Wprawdzie masa ozonu stanowi zaledwie 5/100 000 masy całej atmosfery, jednak gdyby nie ten delikatny filtr promienie ultrafioletowe mogłyby zniszczyć życie na lądzie i w powierzchniowych warstwach wody. Już strata 1% ozonosfery może spowodować wzrost promieniowania ultrafioletowego na Ziemi, a przez to zniszczenie chlorofilu niezbędnego producentom (istotom samożywnym) do wytwarzania pokarmu, nieodwracalne zmiany klimatyczne, a także – w mniejszych dawkach – wywołują niebezpieczne choroby, tj. raka skóry
i choroby oczu (głównie na zaćmę). Promienie ultrafioletowe powodują również zniszczenie struktur białkowych i kwasów nukleinowych. To drugie powoduje liczne mutacje genetyczne. Może to odbić się niekorzystnie na całym systemie ekologicznym, gdzie wyłączeniem jednego ogniwa w łańcuch troficznym spowoduje zachwianie równowagi biologicznej. Nadmiar promieniowania UV (zwłaszcza UVB) powoduje osłabienie odporności na zarażenia chorobami wirusowymi (np. wirusem opryszczki – herpes, czego często doświadczają narciarze na wiosnę w górach) i pasożytami. Najgroźniejsze jest to, że uszkodzony system odpornościowy organizmu ułatwia powstawania różnych form nowotworów, zwłaszcza skóry. Najzłośliwsza forma raka skóry to czerniak, który rozwija się często z przebarwień, znamion i różnych „pieprzyków”. Usunięcie 10% ozonu spowoduje zwiększenie zachorowań na raka skóry o 26%, a na dzień dzisiejszy dane zdrowotne wskazują, że liczba przypadków raka skóry zwiększa się na naszym kontynencie o 5-7% rocznie. Zdaniem ekspertów medycznych, ta groźna tendencja jest przynajmniej w połowie wynikiem spadku stężenia ozonu w górnych warstwach atmosfery. Promieniowanie ultrafioletowe przyspiesza proces starzenia się skóry i wczesne pojawienie się takich zmian, jak zgrubienie, przebarwienie, zmarszczki. Również
w niebezpieczeństwie są oczy. Wiele osób zna już skutki długiego przebywania na słońcu: zaczerwienienie, podrażnienie spojówek, jest ono jedną z głównych przyczyn powstawania zaćmy. Wzrost promieniowania UV na obszarach największego rozrzedzenia warstwy ozonu, nie tylko wpływa niekorzystnie na zdrowie ludzkie, lecz również na produkcję żywności i pogorszenie jej jakości. Promieniowanie ultrafioletowe przenika w głąb wody, nieraz nawet poniżej 20 metrów w przypadku wód przezroczystych. Plankton zwierzęcy i roślinny jest szczególnie wrażliwy na promieniowanie, a wszelkie uszkodzenia i zmniejszenia produkcji planktonu odbijają się natychmiast w dalszych ogniwach układu pokarmowego. Ucierpi więc produkcja ryb i zmniejszą się wyniki połowów. Organizmy ludzkie bronią się przed nadmiarem ultrafioletu produkując ochronną warstwę pigmentu (efektem obrony jest opalenizna). Także niektóre gatunki drobnych organizmów planktonowych produkują pigment – melaninę, ale te możliwości samoobrony są ograniczone.
Niektóre z substancji rozkładających ozon powodują również podnoszenie się temperatury Ziemi – zatrzymują ciepło promieni słonecznych, nie pozwalając im uciec z powrotem w kosmos. Zjawisko to zwane efektem cieplarnianym powoduje szybsze topnienie górskich i okołopolarnych lodowców i prowadzi do zaburzeń klimatu, np., zanikania przejściowych pór roku
i szybkich przejść od mroźnych zim do upalnych lat.
Znaczny spadek koncentracji ozonu w ozonosferze nazywany jest dziurą ozonową. Obserwowany jest od końca lat 80, głównie w okolicach bieguna południowego, nad Antarktydą. Pojawia się tam rokrocznie w okresie wiosennym (od września do listopada). Przypuszcza się, że główną przyczyną powstawania dziury ozonowej są substancje przedostające się do atmosfery w wyniku gospodarczej działalności człowieka, zwłaszcza freony i halony, a także tlenki azotu (produkt m.in. spalania paliw w silnikach samolotów i rakiet). Substancje te w pewnych warunkach mogą powodować łańcuchowy rozpad cząsteczek ozonu.

Problem pojawił się, gdy zaczęto używać związku CCl2F2, zwanego freonem 12 oraz innych fluoropochodnych metanu i etanu (zwanych wspólnie freonami lub CFC) do produkcji aerozoli. Są one tanie w produkcji i nie sprawiają problemów z transportem i przechowywaniem. Związki te wykorzystywane były w konstrukcji systemów chłodniczych:
- w sprężarkach lodówek;
- w chłodnicach i urządzeniach klimatyzacyjnych;
- do produkcji lakierów;
- w przemyśle kosmetycznym;
- w medycynie;
- jako delikatne środki czyszczące w przemyśle komputerowym.

Podsumowując, powinniśmy zdawać sobie sprawę z zagrożeń naszej cywilizacji i zrobić wszystko by powyższe zjawiska nie powiększały się. Uwaga ta dotyczy każdego z nas, ponieważ to właśnie my żyjemy na tym świcie i jesteśmy za niego odpowiedzialni. Jednak najważniejszym faktem jest to, że jeżeli doprowadzimy do całkowitego zniszczenia środowiska, doprowadzimy również do zniszczenia życia na Ziemi a tym samym do wyginięcia gatunku ludzkiego.