Stratosfääri osoonikihi kahanemine toimub kokkupuute tagajärjel. Osoonikihi kahanemine toob kaasa haiguste sagenemise

Osoonikihi kahanemine

Osoonikiht on stratosfääri osa 12–50 km kõrgusel, milles päikese ultraviolettkiirguse mõjul hapnik (O 2) ioniseerub, omandades kolmanda hapnikuaatomi ja osoon (O 3). ) saadakse. Osooni suhteliselt kõrge kontsentratsioon (umbes 8 ml/m³) neelab ohtlikke ultraviolettkiiri ja kaitseb kõike maismaal elavat kahjuliku kiirguse eest. Pealegi, kui poleks olnud osoonikihti, poleks elul üldse õnnestunud ookeanidest välja pääseda ja poleks tekkinud kõrgelt arenenud eluvorme, nagu imetajad, sealhulgas inimesed. Osooni suurim tihedus esineb 20 km kõrgusel, suurim osa kogumahust on 40 km kõrgusel. Kui kogu atmosfääris leiduv osoon õnnestuks normaalrõhul eraldada ja kokku suruda, oleks tulemuseks vaid 3 mm paksune Maa pinda kattev kiht. Võrdluseks moodustaks kogu normaalrõhul kokkusurutud atmosfäär 8 km kihi.

Osoon on aktiivne gaas ja sellel võib olla inimestele kahjulik mõju. Tavaliselt on selle kontsentratsioon madalamates atmosfäärikihtides ebaoluline ja see ei avalda inimesele kahjulikku mõju. Suures koguses osooni moodustub suure liiklusega linnades sõidukite heitgaaside fotokeemiliste muundumiste tulemusena.

Osoon reguleerib ka kosmilise kiirguse karmust. Kui see gaas vähemalt osaliselt hävib, siis loomulikult suureneb kiirguse kõvadus järsult ja sellest tulenevalt toimuvad reaalsed muutused taimestikus ja loomastikus.

On juba tõestatud, et osooni puudumine või madal kontsentratsioon võib või põhjustab vähki, millel on kõige halvem mõju inimkonnale ja selle paljunemisvõimele.

Osoonikihi kahanemise põhjused

Osoonikiht kaitseb elu Maal Päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse eest. On leitud, et osoonikiht on mõnel pool maakera paljudel aastatel, sealhulgas tihedalt asustatud piirkondades põhjapoolkera keskmistel laiuskraadidel, läbinud kerge, kuid pideva nõrgenemise. Antarktika kohalt avastati tohutu osooniauk.

Osooni hävimine toimub kokkupuutel ultraviolettkiirguse, kosmiliste kiirte ja teatud gaasidega: lämmastiku, kloori ja broomi ühendid ning klorofluorosüsivesinikud (freoonid). Kõige suuremat muret valmistab inimtegevus, mis viib osoonikihi hävimiseni. Seetõttu on paljud riigid sõlminud rahvusvahelise lepingu osoonikihti kahandavate ainete tootmise vähendamiseks.

Osoonikaitsekihi nõrgenemise põhjuseid on pakutud palju.

Esiteks on need kosmoserakettide stardid. Kütuse põletamine “põletab” osoonikihis suuri auke. Kunagi eeldati, et need "augud" sulguvad. Selgus, et mitte. Need on olnud juba päris pikka aega.

Teiseks lennukid. Eriti need, mis lendavad 12-15 km kõrgusel. Aur ja muud ained, mida nad eraldavad, hävitavad osooni. Kuid samal ajal alla 12 km lendavad lennukid. Need suurendavad osooni taset. Linnades on see üks fotokeemilise sudu komponente. Kolmandaks on see kloor ja selle ühendid hapnikuga. Tohutu kogus (kuni 700 tuhat tonni) seda gaasi satub atmosfääri peamiselt freoonide lagunemise tõttu. Freoonid on gaasid, mis ei astu Maa pinnal keemilistesse reaktsioonidesse, keevad toatemperatuuril ja suurendavad seetõttu järsult oma mahtu, mis teeb neist head pihustajad. Kuna nende temperatuur laienedes väheneb, kasutatakse freoone külmutustööstuses laialdaselt.

Igal aastal suureneb freoonide hulk maakera atmosfääris 8-9%. Nad tõusevad järk-järgult üles stratosfääri ja muutuvad päikesevalguse mõjul aktiivseks - nad osalevad fotokeemilistes reaktsioonides, vabastades aatomi kloori. Iga klooriosake võib hävitada sadu ja tuhandeid osoonimolekule.

9. veebruaril 2004 ilmus NASA Maainstituudi veebilehel uudis, et Harvardi ülikooli teadlased leidsid osooni hävitava molekuli. Teadlased nimetasid seda molekuli "kloormonooksiidi dimeeriks", kuna see koosneb kahest kloormonooksiidi molekulist. Dimeer eksisteerib ainult eriti külmas stratosfääris polaaralade kohal, kui kloormonooksiidi tase on suhteliselt kõrge. See molekul pärineb klorofluorosüsivesinikest. Dimeer põhjustab osooni hävimist, neelates päikesevalgust ja lagunedes kaheks klooriaatomiks ja hapniku molekuliks. Vabad klooriaatomid hakkavad suhtlema osooni molekulidega, mis viib selle koguse vähenemiseni.

Osoonikihi kahanemise tagajärjed

Osooniaukude tekkimist (osoonisisalduse hooajaline vähenemine poole võrra või rohkem) täheldati esmakordselt 70ndate lõpus Antarktika kohal. Järgnevatel aastatel kasvas osooniaukude olemasolu ja pindala ning praeguseks on need juba vallutanud Austraalia, Tšiili ja Argentina lõunapiirkonnad. Paralleelselt, kuigi mõningase hilinemisega, arenes põhjapoolkeral osoonikihi kahanemise protsess. 90ndate alguses täheldati Skandinaavias, Balti riikides ja Venemaa loodealadel 20-25% langust. Teistes laiuskraadides peale subpolaarsete on osoonikihi kahanemine vähem väljendunud, kuid isegi siin on see statistiliselt oluline (1,5–6,2% viimase kümnendi jooksul).

Osoonikihi kahanemine võib oluliselt mõjutada maailmamere ökoloogiat. Paljud selle süsteemid on juba praegu stressis loodusliku UV-kiirguse taseme tõttu ja selle intensiivsuse suurendamine võib mõne jaoks olla katastroofiline. Ultraviolettkiirgusega kokkupuute tagajärjel veeorganismides häirub adaptiivne käitumine (orienteerumine ja migratsioon), pärsitakse fotosüntees ja ensümaatilised reaktsioonid, samuti paljunemis- ja arenguprotsessid, eriti varajases staadiumis. Kuna veeökosüsteemide erinevate komponentide tundlikkus ultraviolettkiirguse suhtes on märkimisväärselt erinev, siis stratosfääri osooni hävimise tagajärjel tuleks oodata mitte ainult kogu biomassi vähenemist, vaid ka veeökosüsteemide struktuuri muutumist. Nendes tingimustes võivad kasulikud tundlikud vormid surra ja tõrjuda ning resistentsed, keskkonnale mürgised, näiteks sinivetikad, võivad paljuneda.

Vee toiduahelate efektiivsuse määrab otsustavalt nende algse lüli – fütoplanktoni – produktiivsus. Arvutused näitavad, et stratosfääri osooni 25%-lise hävimise korral tuleks eeldada 35%-list esmase tootlikkuse langust ookeani pinnakihtides ja 10%-list kogu fotosünteesikihi vähenemist. Prognoositud muutuste olulisus tuleb ilmsiks, kui arvestada, et fütoplankton kasutab globaalse fotosünteesi kaudu üle poole süsinikdioksiidist ning selle protsessi intensiivsuse vähenemine kümnendiku võrra võrdub fütoplanktoniga atmosfääri paisatava süsinikdioksiidi kahekordistamisega. põletavad mineraalid. Lisaks pärsib ultraviolettkiirgus fütoplanktoni poolt dimetüülsulfiidi tootmist, millel on oluline roll pilvede tekkes. Kaks viimast nähtust võivad põhjustada pikaajalisi muutusi globaalses kliimas ja meretasemes.

Vee-toiduahelate sekundaarsete lülide bioloogilistest objektidest võib ultraviolettkiirgus otseselt mõjutada kalade mune ja maimu, krevettide, austrite ja krabide vastseid, aga ka muid väikeloomi. Stratosfääri osoonikihi kahanemise tingimustes ennustatakse kaubanduslike kalamaimude kasvu ja hukkumist ning lisaks ka saagi vähenemist Maailma ookeani esmase tootlikkuse languse tagajärjel.

Erinevalt veeorganismidest suudavad kõrgemad taimed osaliselt kohaneda loodusliku ultraviolettkiirguse intensiivsuse suurenemisega, kuid osoonikihi 10-20% vähenemise tingimustes kogevad nad kasvu pärssimist, tootlikkuse langust ja koostise muutusi. mis vähendavad toiteväärtust. Tundlikkus ultraviolettkiirguse suhtes võib oluliselt erineda nii erinevate liikide taimede kui ka sama liigi erinevate liinide vahel. Lõunapoolsetes piirkondades kasvatatud põllukultuurid on vastupidavamad kui parasvöötme põllukultuurid.

Väga oluline, kuigi kesine roll põllumajandustaimede tootlikkuse kujundamisel on mulla mikroorganismidel, millel on oluline mõju mulla viljakusele. Selles mõttes pakuvad erilist huvi fototroofsed tsüanobakterid, mis elavad pinnase ülemistes kihtides ja on võimelised kasutama õhulämmastikku ja seejärel kasutama seda taimede poolt fotosünteesi protsessis. Need mikroorganismid (eriti riisipõldudel) puutuvad otseselt kokku ultraviolettkiirgusega. Kiirgus võib inaktiveerida lämmastiku assimilatsiooni võtmeensüümi – lämmastiku. Seega peaks osoonikihi hävimise tagajärjel eeldama mullaviljakuse langust. Samuti on väga tõenäoline, et teised ultraviolettkiirgusele tundlikud mulla mikroorganismide kasulikud vormid tõrjuvad välja ja surevad ning resistentsed vormid paljunevad, millest mõned võivad osutuda patogeenseteks.

Inimeste jaoks on looduslik ultraviolettkiirgus ohutegur isegi osoonikihi olemasolevas seisundis. Reaktsioonid selle mõjule on erinevad ja vastuolulised. Mõned neist (D-vitamiini moodustumine, üldise mittespetsiifilise resistentsuse suurenemine, ravitoime mõne nahahaiguse korral) parandavad tervist, teised (naha ja silmade põletused, naha vananemine, katarakt ja kantserogenees) halvendavad.

Tüüpiline reaktsioon silma liigsele kokkupuutele on fotokeratokonjunktiviidi tekkimine – silma välismembraanide (sarvkesta ja sidekesta) äge põletik. Tavaliselt areneb see päikesevalguse intensiivse peegelduse tingimustes looduslikelt pindadelt (lumised mägismaa, arktilised ja kõrbealad) ning sellega kaasneb valu või võõrkeha tunne silmas, pisaravool, valgusfoobia ja silmalaugude spasmid. Silmapõletus võib tekkida 2 tunni jooksul lumistel aladel ja 6–8 tunni jooksul liivases kõrbes.

Pikaajaline kokkupuude silma ultraviolettkiirgusega võib põhjustada katarakti, sarvkesta ja võrkkesta degeneratsiooni, pterygiat (sidekesta koe kasv) ja uveaalset melanoomi. Kuigi kõik need haigused on väga ohtlikud, on kõige levinum katarakt, mis tavaliselt areneb ilma sarvkesta nähtavate muutusteta. Katarakti esinemissageduse suurenemist peetakse stratosfääri osoonikihi kahanemise peamiseks tagajärjeks silma suhtes.

Naha liigse kokkupuute tagajärjel tekib aseptiline põletik ehk erüteem, millega kaasnevad lisaks valule ka naha termilise ja sensoorse tundlikkuse muutused, higistamise pärssimine ja üldise seisundi halvenemine. Parasvöötme laiuskraadidel võib keset suvepäeva lahtise päikese käes erüteemi saada poole tunniga. Tavaliselt tekib erüteem varjatud perioodiga 1–8 tundi ja püsib umbes ööpäeva. Minimaalse erüteemi annuse väärtus suureneb naha pigmentatsiooni suurenemisega.

Oluline panus ultraviolettkiirguse kantserogeensesse toimesse on selle immunosupressiivne toime. Kahest olemasolevast immuunsuse tüübist - humoraalne ja rakuline - on ultraviolettkiirgusega kokkupuute tõttu alla surutud ainult viimane. Humoraalse immuunsuse tegurid jäävad ükskõikseks või aktiveeruvad kroonilise kiiritamise korral väikestes annustes, mis aitab kaasa üldise mittespetsiifilise resistentsuse suurenemisele. Lisaks nahavähirakkude äratõukereaktsiooni vähendamisele (agressiivsus teist tüüpi vähirakkude vastu ei muutu) võib ultraviolettkiirguse poolt põhjustatud immuunsupressioon pärssida naha allergilisi reaktsioone, vähendada vastupanuvõimet nakkusetekitajate suhtes ning muuta ka mõne haiguse kulgu ja tulemust. nakkushaigused.

Looduslik ultraviolettkiirgus põhjustab suurema osa nahakasvajate tekkest, mille esinemissagedus valgete populatsioonis on lähedane kõigi teiste kasvajatüüpide koguhaigestumisele. Olemasolevad kasvajad jagunevad kahte tüüpi: mitte-melanoom (basaalrakuline ja lamerakk-kartsinoom) ja pahaloomuline melanoom. Esimest tüüpi kasvajad domineerivad kvantitatiivselt, metastaaseeruvad nõrgalt ja on kergesti ravitavad. Melanoomide esinemissagedus on suhteliselt madal, kuid need kasvavad kiiresti, metastaaseeruvad varakult ja neil on kõrge suremus. Nagu erüteemi puhul, iseloomustab nahavähki selge pöördkorrelatsioon kiiritamise efektiivsuse ja naha pigmentatsiooniastme vahel. Nahakasvajate esinemissagedus mustanahalistel populatsioonil on enam kui 60 korda madalam, hispaanlastel - 7–10 korda madalam kui valge populatsioonis samas laiuskraadis, peaaegu sama sagedusega kasvajaid peale nahavähi. Lisaks pigmentatsiooniastmele on nahavähi riskiteguriteks mutid, vanuselaikud ja tedretähnid, halb päevitusvõime, sinised silmad ja punased juuksed.

Ultraviolettkiirgus mängib olulist rolli organismi varustamisel D-vitamiiniga, mis reguleerib fosfori-kaltsiumi metabolismi protsessi. D-vitamiini puudus põhjustab rahhiiti ja kaariest, samuti on sellel oluline osa kõrget suremust põhjustava esindusnäärme patogeneesis.

Ultraviolettkiirguse rolli organismi varustamisel D-vitamiiniga ei saa kompenseerida ainult toiduga tarbides, kuna D-vitamiini biosünteesi protsess nahas on isereguleeruv ja välistab hüpervitaminoosi võimaluse. See haigus põhjustab kaltsiumi ladestumist keha erinevates kudedes koos nende järgneva nekrootilise degeneratsiooniga.

D-vitamiini vaeguse korral on vajalik ultraviolettkiirguse doos, mis moodustab ligikaudu 60 minimaalset erüteemi annust aastas avatud kehapiirkondadele. Valgete inimeste jaoks parasvöötme laiuskraadidel vastab see pooletunnisele keskpäevasele päikesekiirgusele iga päev maist augustini. D-vitamiini sünteesi intensiivsus väheneb pigmentatsiooniastme suurenemisega, erinevate etniliste rühmade esindajate seas võib see erineda rohkem kui suurusjärgu võrra. Selle tulemusena võib naha pigmentatsioon olla D-vitamiini vaeguse põhjuseks parasvöötme ja põhjapoolsetel laiuskraadidel mittevalgete immigrantide seas.

Praegu täheldatud osoonikihi kahanemise astme suurenemine näitab, et selle kaitsmiseks tehtud jõupingutused on ebapiisavad.

Osoonikihi kahanemise probleemi lahendamise viisid

Ohu teadvustamine viib selleni, et rahvusvaheline üldsus astub üha uusi samme osoonikihi kaitsmiseks. Vaatame mõnda neist.

• 1) Erinevate organisatsioonide loomine osoonikihi kaitseks (UNEP, COSPAR, MAGA)
• 2) Konverentside pidamine.
• a) Viini konverents (september 1987). Montreali protokolli arutati ja allkirjastati seal:
  • - vajadus pidevalt jälgida osoonile kõige ohtlikumate ainete tootmist, müüki ja kasutamist (freoonid, broomi sisaldavad ühendid jne)
  • - klorofluorosüsivesinike kasutamist võrreldes 1986. aasta tasemega tuleks 1993. aastaks vähendada 20% ja 1998. aastaks poole võrra.
• b) 1990. aasta alguses. teadlased jõudsid järeldusele, et Montreali protokolli piirangud olid ebapiisavad ning tootmise ja atmosfääriheite täielikuks peatamiseks tehti ettepanekuid juba aastatel 1991-1992. need freoonid, mis on Montreali protokolliga piiratud.

Osoonikihi säilimise probleem on üks inimkonna globaalsetest probleemidest. Seetõttu arutatakse seda paljudel erinevatel tasanditel foorumitel kuni Vene-Ameerika tippkohtumisteni välja.

Jääb vaid uskuda, et inimkonda ähvardava ohu sügav teadvustamine sunnib kõigi riikide valitsusi võtma vajalikke meetmeid osoonile kahjulike ainete heitkoguste vähendamiseks.

Keskkonnakvaliteedi standardimine. Normeerimise eesmärk. Õhukeskkonna sanitaar- ja hügieenistandardite omadused.

Looduskeskkonna kvaliteedi riiklike standardite kehtestamine ning majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju reguleerimise korra kehtestamine kuuluvad loodusvarade riikliku majandamise ja keskkonnakaitse olulisemate funktsioonide hulka.

Keskkonnakvaliteedi standardid kehtestatakse õhu, vee ja pinnase seisundi hindamiseks keemiliste, füüsikaliste ja bioloogiliste omaduste järgi. See tähendab, et kui atmosfääriõhus, vees või pinnases ei ületa keemilise aine sisaldus näiteks vastavat normi selle suurima lubatud kontsentratsiooni kohta, siis on õhu või pinnase seisund soodne, s.t. ei ohusta inimeste tervist ega teisi elusorganisme.

Standardite roll looduskeskkonna kvaliteedi kohta teabe kujundamisel seisneb selles, et ühed annavad keskkonnakeskkonnale hinnangu, teised aga piiravad sellele kahjulike mõjude allikaid.

Keskkonnakaitseseaduse kohaselt on keskkonnakvaliteedi reguleerimise eesmärk kehtestada teaduslikult põhjendatud maksimaalsed lubatud keskkonnamõju normid, mis tagavad keskkonnaohutuse ja kaitsevad rahva tervist, tagades keskkonnareostuse vältimise, taastootmise ja loodusvarade mõistliku kasutamise.

Keskkonnastandardite juurutamine võimaldab meil lahendada järgmised probleemid:

• 1) Standardid võimaldavad meil määrata inimese keskkonnamõju määra. Keskkonnaseire ei põhine ainult looduse vaatlemisel. See vaatlus peab olema objektiivne, tehniliste näitajate abil kindlaks määrama õhu, vee jne saastatuse taseme.
• 2) Standardid võimaldavad valitsusasutustel teostada kontrolli loodusvara kasutajate tegevuse üle. Keskkonnakontroll väljendub keskkonna saastatuse taseme analüüsis ja selle lubatud väärtuse määramises vastavalt kehtestatud normidele.
• 3) Keskkonnanormid on nende ületamise korral vastutusmeetmete rakendamise aluseks. Sageli on keskkonnastandardid ainsaks kriteeriumiks süüdlase vastutusele võtmiseks.

Keskkonnakaitse valdkonna standardid on kehtestatud keskkonnakvaliteedi ja sellele lubatava mõju standardid, mille järgimine tagab looduslike ökoloogiliste süsteemide jätkusuutliku toimimise ja säilitab bioloogilist mitmekesisust. See viiakse läbi majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju riikliku reguleerimise, soodsa keskkonna säilimise ja keskkonnaohutuse tagamise eesmärgil.

Keskkonnakaitse valdkonna standardimine hõlmab:

• 1) keskkonnakvaliteedi normid - standardid, mis kehtestatakse vastavalt füüsikalistele, keemilistele, bioloogilistele ja muudele näitajatele keskkonnaseisundi hindamiseks ja nende järgimisel tagavad soodsa keskkonna;
• 2) lubatava keskkonnamõju normid majandus- ja muu tegevuse läbiviimisel - normid, mis kehtestatakse vastavalt majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju näitajatele ja milles järgitakse keskkonnakvaliteedi norme;
• 3) muud keskkonnakaitsealased standardid, näiteks:
  • * lubatud inimtekkelise keskkonnakoormuse normid - standardid, mis kehtestatakse vastavalt kõikide allikate lubatud kumulatiivse mõju suurusele keskkonnale ja (või) looduskeskkonna üksikutele komponentidele konkreetsetel territooriumidel ja (või) veealadel, ning jälgimisel tagatakse jätkusuutlik toimimine looduslike ökoloogiliste süsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse säilitamisega;
  • * keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete normid (ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete normid) - standardid, mis kehtestatakse majandus- ja muudele üksustele vastavalt keemiliste ainete massinäitajatele, sealhulgas radioaktiivsed ja muud ained ja mikroorganismid, mille keskkonda sattumine paiksetest, mobiilsetest ja muudest allikatest on kehtestatud režiimis ja tehnoloogilisi norme arvestades lubatud ning mille järgimisel on tagatud keskkonnakvaliteedi standardid;
  • * tehnoloogiline standard - ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete standard, mis kehtestatakse statsionaarsetele, mobiilsetele ja muudele allikatele, tehnoloogilistele protsessidele, seadmetele ja kajastab ainete ja mikroorganismide heitkoguste ja keskkonda heidete lubatud massi ühiku kohta. väljund;
  • * keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide suurima lubatud kontsentratsiooni normid - normid, mis kehtestatakse vastavalt keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide maksimaalsele lubatud sisaldusele keskkonnas ja mille mittetäitmine võib põhjustada keskkonnareostust, looduslike ökoloogiliste süsteemide degradeerumist;
  • * lubatud füüsikaliste mõjude normid - normid, mis kehtestatakse vastavalt füüsikaliste tegurite keskkonnale lubatud mõju tasemetele ja mille järgimisel tagatakse keskkonnakvaliteedi standardid.

Lisaks toimub keskkonnakvaliteedi reguleerimine tehniliste eeskirjade, riiklike standardite ja muude keskkonnakaitse valdkonna regulatiivsete dokumentide abil.

Keskkonnakaitsealased standardid ja regulatiivdokumendid töötatakse välja, kiidetakse heaks ja rakendatakse teaduse ja tehnoloogia kaasaegsete saavutuste alusel, võttes arvesse rahvusvahelisi keskkonnakaitsealaseid reegleid ja standardeid.

Standardid ja nende määramise meetodid on heaks kiitnud keskkonnaasutused ning sanitaar- ja epidemioloogilise järelevalve asutused. Tootmise, teaduse ja tehnoloogia arenedes areneb ja paraneb regulatsioon ökoloogias. Regulatsioonide väljatöötamisel lähtutakse rahvusvahelistest keskkonnanormidest ja -standarditest.

Kvaliteedistandardite rikkumise korral võidakse heitmeid, heidet ja muid kahjulikke mõjusid piirata, peatada või lõpetada. Juhised selleks annavad riigiasutused keskkonnakaitse ning sanitaar- ja epidemioloogilise järelevalve valdkonnas.

Sanitaar- ja hügieenistandardid.

Et võtta arvesse keemilise saaste mõju inimeste tervisele, on kehtestatud erinevad rahvusvahelised ja riiklikud standardid ehk juhised. Saastenorm on eeskirjadega lubatud aine maksimaalne kontsentratsioon keskkonnas. Sanitaar- ja hügieeninormid on keskkonnakomponentide (õhk, vesi, pinnas jne) sanitaar- ja hügieeniseisundi näitajate kogum, mis on määratud nende saastatuse tasemega, mille mitteületamine tagab normaalsed elutingimused ja tervise. ohutus.

30. märtsi 1999. aasta föderaalseadus. nr 52-FZ (muudetud 22. detsembril 2008) "Elanike sanitaar- ja epidemioloogilise heaolu kohta" sätestas, et sanitaarreeglid ja eeskirjad on kohustuslikud kõikidele valitsusasutustele, avalik-õiguslikele ühendustele, äriüksustele, ametnikele ja kodanikele. Sanitaar- ja epidemioloogilised eeskirjad kehtivad kogu Venemaal.

Keskkonnakvaliteedi juhtimiseks kasutatakse sanitaar- ja hügieenireostusstandardeid, mis aitavad vähendada nende mõju inimeste tervisele ja haigestumust vastuvõetava tasemeni.

WHO standardid on maailmas kõige levinumad. Meie riigis on maksimaalsed lubatud kontsentratsioonid (MAC), mis määravad keemiliste saasteainete sisalduse maksimaalse taseme õhus, vees või pinnases, saanud selles valdkonnas riiklike standardite staatuse.

Maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MAC) on sanitaar- ja hügieenistandard, mis on määratletud kui kemikaalide maksimaalne kontsentratsioon õhus, vees ja pinnases, mis perioodilise kokkupuute või kogu elu jooksul ei avalda kahjulikku mõju inimese ja tema tervisele. järglased. Kehtestatakse maksimaalsed ühekordsed ja keskmised ööpäevased suurimad lubatud kontsentratsioonid, suurimad lubatud kontsentratsioonid tööpiirkonnale (ruumidele) või elamualale. Lisaks on elamupiirkonna maksimaalne lubatud kontsentratsioon väiksem kui tööpiirkonnas.

Müra, vibratsiooni, magnetvälja ja muude füüsiliste mõjude lubatud piirnormid kehtestatakse tasemel, mis tagab inimeste tervise ja töövõime säilimise, taimestiku ja loomastiku kaitse ning soodsad töötingimused.

Elamupiirkondades lubatud mürataseme sanitaarnormid näevad ette, et see ei tohiks ületada 60 detsibelli ja öösel - kella 23-7 - 45 detsibelli. Sanatooriumi- ja kuurortpiirkondade puhul on need normid vastavalt 40 ja 30 detsibelli.

Elamupiirkondade jaoks on sanitaar- ja epidemioloogiateenistused põhjendanud ja heaks kiitnud vibratsiooni ja elektromagnetiliste mõjude lubatud tasemed.

Muud reguleeritud füüsikalised mõjud hõlmavad termilisi mõjusid. Selle peamised allikad on energia, energiamahukad tööstused ja koduteenused. Pinnavee reovee reostuse eest kaitsmise eeskirjad kehtestavad veekogudele avaldatava termilise mõju normid. Majapidamis-, joogi- ja kultuuriveevarustuse allikas ei tohiks suvine veetemperatuur ületada kõige kuumema kuu temperatuuri rohkem kui 3 ° C, kalandusreservuaarides - mitte rohkem kui 5 ° C kõrgem looduslikust veetemperatuurist.

Föderaalseadus "Keskkonnakaitse" nõuab iga saasteallika jaoks maksimaalse lubatud mõjunormide kindlaksmääramist. MPC määratlus on kallis ja pikaajaline meditsiinilis-bioloogiline ja sanitaar-hügieeniline protseduur. Praegu ületab ainete koguarv, millele MPC-d on määratud, üle tuhande, samas kui kahjulikud ained, millega inimene kogu elu jooksul kokku puutub, on suurusjärgu võrra suuremad.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

Sissejuhatus

Põhiosa

1. Osoonikihi kontseptsioon

4. Osoonikihi kaitsmine

Järeldus

Kirjandus

Sissejuhatus

20. sajand tõi inimkonnale palju kasu, mis on seotud teaduse ja tehnoloogilise progressi kiire arenguga, ning viis samal ajal elu Maal keskkonnakatastroofi äärele. Rahvastiku kasv, tootmise intensiivistumine ja Maad saastavad heitkogused toovad kaasa põhjapanevaid muutusi looduses ja mõjutavad inimese eksistentsi. Mõned neist muutustest on äärmiselt tugevad ja nii laialt levinud, et tekivad globaalsed keskkonnaprobleemid.

Tõsiseid probleeme on saaste (atmosfäär, vesi, pinnas), happevihmad, kiirguskahjustused territooriumile, aga ka teatud taimeliikide ja elusorganismide kadu, bioloogiliste ressursside ammendumine, metsade hävitamine ja territooriumide kõrbestumine.

Probleemid tekivad sellise looduse ja inimese vastastikuse mõju tõttu, kus inimtekkeline koormus territooriumile (määratakse tehnogeense koormuse ja asustustiheduse kaudu) ületab selle territooriumi ökoloogilised võimalused, mis on tingitud peamiselt selle loodusvarade potentsiaalist ja loodusmaastike (kompleksid, geosüsteemid) üldine stabiilsus inimtekkeliste mõjude suhtes.

Põhiosa

1. Osoonikihi kontseptsioon

Osoonikiht on stratosfääri osa kõrgusel 12–50 km (troopilistel laiuskraadidel 25–30 km, parasvöötme laiuskraadidel 20–25, polaarsetel laiuskraadidel 15–20), milles ultraviolettkiirguse mõjul Päikese mõjul dissotsieerub molekulaarne hapnik (O 2 ) aatomiteks, mis seejärel ühinevad teiste O 2 molekulidega, moodustades osooni (O 3). Osooni suhteliselt kõrge kontsentratsioon (umbes 8 ml/m³) neelab ohtlikke ultraviolettkiiri ja kaitseb kõike maismaal elavat kahjuliku kiirguse eest.

Osooni suurim tihedus esineb umbes 20-25 km kõrgusel, suurim osa kogumahust on 40 km kõrgusel. Kui kogu atmosfääris leiduv osoon õnnestuks normaalrõhul eraldada ja kokku suruda, oleks tulemuseks vaid 3 mm paksune Maa pinda kattev kiht. Võrdluseks moodustaks kogu normaalrõhul kokkusurutud atmosfäär 8 km kihi.

Kui poleks olnud osoonikihti, poleks elul üldse õnnestunud ookeanidest välja pääseda ja poleks tekkinud kõrgelt arenenud eluvorme nagu imetajad, sealhulgas inimene.

2. Osoonikihi hävimise põhjused

2.1 Osoonikihi kahanemise looduslikud põhjused

Looduslike allikate hulka kuuluvad: suured tulekahjud ja teatud mereelupaigad (varustavad teatud kloori sisaldavaid ühendeid, mis jätkusuutlikult stratosfääri rändavad); suured vulkaanipursked, mis mõjutavad kaudselt osoonikihi kahanemist (purskeprotsessi käigus eraldub suur hulk väikseid tahkeid osakesi ja aerosoole, mis suurendavad kloori osooni hävitava mõju efektiivsust). Kuid aerosoolid aitavad kaasa osoonikihi hävitamisele ainult klorofluorosüsivesinike olemasolul. Osoonikihi hävimist seostatakse globaalsete kliimamuutustega meie planeedil. Selle nähtuse, mida nimetatakse kasvuhooneefektiks, tagajärgi on äärmiselt raske ennustada. Teadlaste pessimistlike prognooside kohaselt on oodata sademete hulga muutusi, nende ümberjaotumist talve ja suve vahel; nad räägivad võimalusest, et viljakad piirkonnad muutuvad polaarjää sulamise tagajärjel kuivadeks kõrbeteks ja merepinna tõus.

2.2 Osoonikihi kahanemise inimtekkelised põhjused

Lisaks atmosfääri looduslikele komponentidele tehnogeensetest allikatest pärinevate klorofluorosüsivesinike (freoonide), lämmastikdioksiidide, metaani ja muude süsivesinike kontsentratsiooni suurenemine võib süsivesinike tooraine põletamisel transpordis vähendada osooni kontsentratsiooni.

Peamine oht atmosfääri osoonile on kemikaalide rühm, mida ühiselt nimetatakse klorofluorosüsivesinikeks (CFC), mida nimetatakse ka freoonideks ja mis avastati esmakordselt 1928. aastal. Pool sajandit peeti neid aineid imeaineteks. Need on mittetoksilised, inertsed, äärmiselt stabiilsed, ei põle, ei lahustu vees ning neid on lihtne valmistada ja säilitada. Seetõttu on freoonide kasutusala dünaamiliselt laienenud. Neid hakati massiliselt kasutama külmutusagensitena külmikute valmistamisel. Seejärel hakati neid kasutama kliimasüsteemides ja ülemaailmse aerosoolibuumi algusega muutusid need laialt levinud. Freoonid on osutunud väga tõhusaks osade puhastamisel elektroonikatööstuses ning neid kasutatakse laialdaselt ka polüuretaanvahtude tootmisel. Nende ülemaailmne toodang saavutas haripunkti 80ndate lõpus. ja moodustas umbes 1,2-1,4 miljonit tonni aastas, millest Ameerika Ühendriigid moodustasid umbes 35%.

Eeldatakse, et kui need Maa pinnal inertsed ained sisenevad atmosfääri ülemistesse kihtidesse, muutuvad nad aktiivseks. Ultraviolettkiirguse mõjul katkevad nende molekulide keemilised sidemed. Selle tulemusena eraldub kloor, mis osoonimolekuliga kokkupõrkel muudab selle hapnikuks. Kloor, olles ajutiselt ühinenud hapnikuga, osutub taas vabaks ja võimeliseks uuteks keemilisteks reaktsioonideks. Selle aktiivsusest ja agressiivsusest piisab kümnete tuhandete osoonimolekulide hävitamiseks.

Vahtplastide, külmutus-, parfüümitööstuses ja kodumasinate (aerosoolpurkide) tootmisel kasutatavate freoonide kogutoodang ulatus 1988. aastal 1 miljoni tonnini.

Need väga inertsed ained on atmosfääri pinnakihtides täiesti kahjutud. Aeglase difusiooniga stratosfääri jõuavad nad suure energiaga footonite leviku piirkonda ja on fotokeemiliste transformatsioonide käigus võimelised lagunema koos aatomi kloori vabanemisega. Üks Cl-aatom on võimeline hävitama kümneid ja sadu O3 molekule. Kloor reageerib intensiivselt osooniga, toimides katalüsaatorina.

Sarnaselt toimib lämmastikoksiid NO, mille tehnogeenset sattumist atmosfääri seostatakse süsivesinikkütuste põlemisreaktsioonidega. Peamised NO tarnijad atmosfääri on rakettide, lennukite ja autode mootorid. Võttes arvesse stratosfääri praegust gaasilist koostist, võib hinnanguna öelda, et umbes 70% osoonist hävib lämmastikutsüklis, 17% hapnikutsüklis, 10% vesinikutsüklis, umbes 2% klooritsüklis. , ja umbes 1-2% siseneb troposfääri. Transpordi panus osonosfääri hävimisse on äärmiselt suur tänu lämmastikoksiidide atmosfääri paiskamisele.

Raskmetallid (vask, raud, mangaan) mängivad aktiivselt osa osooni moodustumisel ja hävimisel. Seetõttu reguleerib osooni üldist tasakaalu stratosfääris keerukas protsesside kogum, milles on olulised umbes 100 keemilist ja fotokeemilist reaktsiooni.

Selles tasakaalus osalevad lämmastik, kloor, hapnik, vesinik ja muud komponendid justkui katalüsaatoritena, muutmata nende “sisu”, mistõttu protsessid, mis viivad nende stratosfääri akumuleerumiseni või sealt eemaldamiseni, mõjutavad oluliselt osoonisisaldust.

Sellega seoses võib isegi suhteliselt väikeste koguste selliste ainete sattumine atmosfääri ülakihtidesse avaldada stabiilset ja pikaajalist mõju väljakujunenud tasakaalule, mis on seotud osooni moodustumise ja hävimisega.

Metaan CH 4, nagu lämmastikoksiid, on atmosfääri loomulik komponent ja on samuti võimeline reageerima osooniga. Selle inimtekkeline sisenemine kaevanduste sundventilatsiooni, nafta- ja gaasitootmise käigus tekkivate kadude ning madalate maastike soostumise tõttu on muutumas üha laiemaks. Seetõttu on registreeritud osoonikontsentratsiooni vähenemine põhjuseta seotud inimtekkelise tegevusega - tehnogeneesiga.

Planeedi metaani peamised varud on koondunud tahkete gaasihüdraatide kujul, mis paiknevad polaarvete rannikuvööndites. Tahkete hüdraatide üleminek gaasiks möödub vedelast faasist. Iseloomulik on, et aastatel 1972–1985 tuvastati satelliitjälgimise (Nimbus-7) abil kuni 22 km kõrgusel, s.o atmosfääri osooniefektiivsetes piirkondades, üle 200 kõrgsurve metaanijuga. Metaan ei aita kaasa mitte ainult osooni hävimisele, vaid ka pinnase õhutemperatuuri tõusule (“kasvuhooneefekt”). Selline soojenemine võib omakorda põhjustada gaasihüdraadi kestade "plahvatuse" ja metaani kontsentratsiooni suurenemise atmosfääris.

Rakettide ja korduvkasutatavate kosmoselaevade (nt Shuttle ja Energia) startidel on suur mõju osoonitaseme vähendamisele. Üks süstiku käivitamine tähendab 10 miljoni tonni osoonikadu. Meteoroloogid ja geofüüsikud on kosmosekorporatsioonide tähelepanu sellele tõsiasjale juba ammu juhtinud. Kuid kosmoseuuringud oma enneolematute energialiikidega on liiga ahvatlevad ja osooni kontsentratsiooni vähenemise põhjused osonosfääris pole ikka veel täielikult põhjendatud.

Lisaks oletatakse, et esimese massilise löögi osoonikihile põhjustasid aastatel 1958–1962 toimunud kõrgmäestiku tuumaplahvatused. Kuigi muudel poliitilistel põhjustel, on nad praegu targalt hoidunud selliste tuumaplahvatuste jätkamisest. Ekspertide hinnangul on pärast osooniaugu "paranemist" 22-aastase päikesetsükli jooksul päikeseenergia osooni tekke tagajärjel siiski täheldatav osoonikontsentratsiooni langus Päikese vaikse perioodi jooksul. Rohkem kui 60% tehnogeensest panusest sellesse langusesse pärineb rakettide stardist ja see võib viia osooniaugu laienemiseni keskmistele laiuskraadidele.

3. Osoonikihi hävimise tagajärjed

Osoonikihi kahanemine võimaldab liigsel hulgal ultraviolett-B jõuda maapinnale, millel võivad olla järgmised tagajärjed:

* veeökosüsteemides pärsib ultraviolett-B fütoplanktoni (mis on ookeani toiduahelate aluseks) arengut ning põhjustab kalade, krevettide, krabide, kahepaiksete ja teiste mereloomade arengu algfaasis häireid;

* ultraviolett-B võib negatiivselt mõjutada maismaataimede kasvu, kuigi mõned neist on võimelised kohanema suurenenud kiirgustasemega. Okaspuud ja teraviljad, köögiviljad, melonid, suhkruroog ja kaunviljad on ultraviolettkiirguse suhtes väga tundlikud. Eksperimentaalsed tõendid näitavad, et mõnede taimede kasvu pärsib olemasolev kiirgustase.

*UV-B mõjutab keemiat madalamates atmosfäärikihtides ja troposfääri osooni kontsentratsiooni saastatud piirkondades (fotokeemilise sudu tõenäosus suureneb UV-B taseme tõusuga), samuti teatud ühendite, sealhulgas mõnede kasvuhoonegaaside eluiga ja kontsentratsiooni. Lisaks on CFC-d ja potentsiaalsed asendajad võimelised neelama Maa pinnalt tulevat lühilainelist infrapunakiirgust, suurendades seeläbi kasvuhooneefekti.

4. Osoonikihi kaitsmine

osoonikihi reostuse hävitamine

Osoonikihi kaitse Viini konventsioon on mitmepoolne keskkonnaleping. See lepiti kokku Viini konverentsil 1985. aastal ja jõustus 1988. aastal. Ratifitseerinud 197 riiki (kõik ÜRO ja Euroopa Liidu liikmed).

Toimib osoonikihi kaitsmise rahvusvaheliste jõupingutuste alusena. Siiski ei sisalda konventsioon õiguslikult siduvaid eesmärke vähendada klorofluorosüsivesinike, peamiste osoonikihti kahandavate kemikaalide kasutamist. Need on sätestatud kaasnevas Montreali protokollis.

Montreali protokoll osoonikihti kahandavate ainete kohta on 1985. aasta osoonikihi kaitse Viini konventsiooni rahvusvaheline protokoll, mille eesmärk on kaitsta osoonikihti, kõrvaldades teatud osoonikihti kahandavad kemikaalid. Protokoll koostati allakirjutamiseks 16. septembril 1987 ja jõustus 1. jaanuaril 1989. a. Sellele järgnes esimene kohtumine Helsingis 1989. aasta mais. Pärast seda on protokolli üle vaadatud seitse korda: 1990 (London), 1991 (Nairobi), 1992 (Kopenhaagen), 1993 (Bangkok), 1995 (Viin), 1997 (Montreal) ja 1999 (Peking). Kui protokollile alla kirjutanud riigid jätkavad sellest kinnipidamist ka edaspidi, siis võib loota, et osoonikiht taastub aastaks 2050. ÜRO peasekretär (1997-2006) Kofi Annan ütles, et "võib-olla ainsaks väga edukaks rahvusvaheliseks lepinguks võib pidada Montreali protokolli".

NSV Liit kirjutas Montreali protokollile alla 1987. aastal. 1991. aastal kinnitasid Venemaa, Ukraina ja Valgevene selle otsuse õigusjärglust.

Rahvusvaheline osoonikihi säilitamise päev – 16. september. Iga-aastaseks rahvusvaheliseks osoonikihi säilitamise päevaks kuulutas ÜRO Peaassamblee 1994. aastal eriresolutsiooniga.

Rahvusvahelise päeva kuupäev valiti osoonikihti kahandavate ainete Montreali protokolli allakirjutamise mälestuseks.

ÜRO liikmesriike kutsuti üles pühendama see rahvusvaheline päev konkreetsete tegevuste edendamisele kooskõlas Montreali protokolli eesmärkide ja eesmärkidega.

ÜRO peasekretär Kofi Annan märkis oma 2006. aasta sõnumis tohutuid edusamme osoonikihi säilitamisel ja rääkis optimistlikest prognoosidest, mis ennustavad osoonikihi taastumist.

Paljud riigid üle maailma töötavad välja ja rakendavad meetmeid osoonikihi kaitse Viini konventsioonide ja Montreali osoonikihti kahandavate ainete protokolli rakendamiseks.

Millised on konkreetsed meetmed Maa kohal asuva osoonikihi säilitamiseks?

Vastavalt rahvusvahelistele lepingutele peavad tööstusriigid täielikult lõpetama freoonide ja süsiniktetrakloriidi tootmise, mis samuti hävitavad osooni.

Teine etapp peaks olema metüülbromiidide ja hüdrofreoonide tootmise keeld. Esimese tootmistase tööstusriikides on külmutatud alates 1996. aastast ja hüdrofreoonid kaotatakse täielikult kasutuselt 2030. aastaks. Arengumaad ei ole aga veel võtnud kohustust neid kemikaale kontrollida.

Viimasel ajal on osoonikihi taastamiseks välja tulnud mitmeid projekte. Nii loodab inglise keskkonnakaitsjate rühmitus nimega “Help Ozone” taastada osoonikihi Antarktika kohal, lastes õhku spetsiaalsed õhupallid koos osoonitootmisüksustega. Üks selle projekti autoritest ütles, et sadadele vesiniku või heeliumiga täidetud õhupallidele paigaldatakse päikesepaneelide toitel osonisaatorid.

Mitu aastat tagasi töötati välja tehnoloogia freooni asendamiseks spetsiaalselt valmistatud propaaniga. Tänapäeval on tööstus freoonide abil aerosoolide tootmist juba kolmandiku võrra vähendanud. EMÜ riikides on plaanis freoonide kasutamise täielik lõpetamine kodukeemia tehastes jne.

Järeldus

Inimmõju potentsiaal loodusele kasvab pidevalt ja on juba jõudnud tasemele, kus on võimalik tekitada biosfäärile korvamatut kahju. See pole esimene kord, kui kaua täiesti kahjutuks peetud aine osutub üliohtlikuks. Kakskümmend aastat tagasi ei osanud keegi arvata, et tavaline aerosoolballoon võib kujutada tõsist ohtu planeedile tervikuna. Kahjuks ei ole alati võimalik õigeaegselt ennustada, kuidas konkreetne ühend biosfääri mõjutab. CFC-de puhul oli aga selline võimalus olemas: kõik keemilised reaktsioonid, mis kirjeldavad osooni lagunemise protsessi freoonide poolt, on ülilihtsad ja tuntud juba üsna pikka aega. Kuid isegi pärast CFC-probleemi sõnastamist 1974. aastal oli Ameerika Ühendriigid ainus riik, kes võttis mingeid meetmeid CFC-de tootmise vähendamiseks, ja need meetmed olid täiesti ebapiisavad.

Vaja oli piisavalt tugevat demonstratsiooni CFC-de ohtude kohta, et võtta tõsiseid meetmeid ülemaailmsel tasandil. Tuleb märkida, et isegi pärast osooniaugu avastamist oli Montreali konventsiooni ratifitseerimine omal ajal ohus. Võib-olla õpetab CFC probleem meid suhtuma suurema tähelepanu ja ettevaatusega kõigisse inimtegevuse tagajärjel biosfääri sattuvatesse ainetesse.

Kirjandus

1. I.K. Larin Osoonikihi keemia ja elu Maal // Keemia ja elu. XXI sajand. 2000. Nr 7. Lk 10-15.

2. Osoonikiht. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ozone_layer.

3. Rahvusvaheline osoonikihi säilitamise päev. https://ru.wikipedia.org/wiki/International_Day_for_the_Ozone_Layer_Preservation.

4. Montreali protokoll. https://ru.wikipedia.org/wiki/Montreal_Protocol.

5. Osoonikihi kaitse Viini konventsioon. https://ru.wikipedia.org/wiki/Vienna_Convention_for_the_Protection_of_the_Ozone_Layer.

6. Osoonikihi hävitamine. http://edu.dvgups.ru/METDOC/ENF/BGD/MONIT_SR_OBIT/METOD/USH_POSOB/frame/1_4.htm#1.4.1._Ozone_destruction_factors.

7. Keskkonnakaitse. http://www.ecologyman.ru/95/28.htm.

Postitatud saidile Allbest.ru

Sarnased dokumendid

Ajaloost. Osoonikihi asukoht ja funktsioonid. Osoonikaitse nõrgenemise põhjused. Osoon ja kliima stratosfääris. Maa osoonikihi hävitamine klorofluorosüsivesinike poolt. Mida on tehtud osoonikihi kaitsmiseks. Faktid räägivad enda eest.

abstraktne, lisatud 14.03.2007


Kliima ja atmosfääri osoonikihi kaitsmine kui üks meie aja kõige pakilisemaid globaalseid keskkonnaprobleeme. Kasvuhooneefekti olemus ja põhjused. Osoonikihi seisund Venemaa kohal, osoonisisalduse vähenemine ("osooniauk").

abstraktne, lisatud 31.10.2013


Osooniauk on osoonikihi lokaalne langus. Osoonikihi roll Maa atmosfääris. Freoonid on peamised osooni hävitajad. Osoonikihi taastamise meetodid. Happevihmad: olemus, tekkepõhjused ja negatiivne mõju loodusele.

esitlus, lisatud 14.03.2011


Osooni ja osooniekraani roll planeedi elus. Atmosfääri keskkonnaprobleemid. Osoonikihti kahandavad ained ja nende toimemehhanism. Osoonikihi hõrenemise mõju elule Maal. Selle kaitsmiseks võetud meetmed. Ionisaatorite roll inimese elus.

abstraktne, lisatud 02.04.2014


Osooniaugud ja nende tekkepõhjused. Osoonikihi hävitamise allikad. Osooniauk Antarktika kohal. Meetmed osoonikihi kaitsmiseks. Komponentide optimaalse täiendavuse reegel. Seadus N.F. Reimers ökosüsteemide hierarhia hävitamisest.

test, lisatud 19.07.2010


Osooniaukude tekke teooriad. Osoonikihi spekter Antarktika kohal. Halogeenide reaktsiooni skeem stratosfääris, sealhulgas nende reaktsioonid osooniga. Meetmete võtmine kloori ja broomi sisaldavate freoonide heitkoguste piiramiseks. Osoonikihi hävimise tagajärjed.

esitlus, lisatud 14.05.2014


Maapinna soojusrežiimi mõju atmosfääri seisundile. Planeedi kaitsmine ultraviolettkiirguse eest osooniekraaniga. Atmosfäärisaaste ja osoonikihi hävimine kui globaalsed probleemid. Kasvuhooneefekt, globaalse soojenemise oht.

abstraktne, lisatud 13.05.2013


Osooni keemiliste omaduste, sünteesi- ja lagunemisreaktsioonide uurimine. Osoonikihi hetkeseisundi muutumist põhjustavate peamiste ühendite omadused. Ultraviolettkiirguse mõju inimesele. Rahvusvahelised kokkulepped osoonikihi kaitse valdkonnas.

abstraktne, lisatud 24.01.2013


Osoonikihi mõiste ja asukoht, selle funktsionaalsed omadused ja olulisuse hinnang Maa biosfäärile. Osoonikihi struktuur ja elemendid, selle nõrgenemise põhjused viimastel aastakümnetel, selle protsessi negatiivsed tagajärjed ja aeglustumine.

esitlus, lisatud 24.02.2013


Inimkonna tekkimise ja arengu ökoloogiline aspekt. Meie aja globaalsed probleemid. Antropogeensete muutuste tüübid biosfääris. Osoonikihi hävitamise tegurid. Pinnase radioaktiivne saastumine. Keskkonnakaitse olemus ja põhimõtted.

Osoonikiht takistab Maa pinda Päikese karmi ultraviolettkiirguse eest ja kaitseb seeläbi elustikku selle eest.

Osoonikihi hävimise põhjuseks on inimtegevusest tingitud lämmastikoksiidide ja fluorofluorosüsivesinike emissioon.

Lämmastikoksiidid toimivad tsüklilises reaktsiooniahelas:

NO2 + O-> O2 + NO; NO + O 3 -> O 2 + NO 2

Sarnasel viisil, kuid aktiivsemalt hävitavad osooni aatomi halogeenid - kloor ja fluor, mis tekivad ultraviolettkiirguse fluorosüsivesinike hävitamisel. Üks halogeeniaatom võib hävitada kuni 10 miljonit osoonimolekuli, seega on isegi väikesed fluorosüsivesinike kontsentratsioonid osoonikihile ohtlikud.

Osooni hävitamise klooritsükkel on järgmine:

Cl + O3 -> Cl + O2; Cl + O -> C1 + O 2

Praegu on fluorosüsivesinike kasutamise peatamiseks sõlmitud mitmeid rahvusvahelisi lepinguid. Kuid probleem jääb aktuaalseks, sest Atmosfääri on kogunenud nii palju freoone, et need mõjutavad osoonikihti veel aastakümneid. Kütuse põletamisel tekkivad inimtekkelised lämmastikoksiidide heitkogused on endiselt väga suured.

Osoonikihi hävitamise tagajärjed:

Suurenenud nahavähi esinemissagedus;

Katarakti esinemissageduse suurenemine - viib pimedaks jäämiseni;

Mõju immuunsüsteemile – organismi vastupanuvõime väheneb

Kahjulik mõju taimedele ja väikestele veeorganismidele -

kõigi ookeani toiduahelate alus.

22. Atmosfääri lisandite hügieeniline standardimine (MAC).

Atmosfääriõhus leiduvate kahjulike ainete hügieenilise reguleerimise põhiprintsiibid:

1. Vastuvõetavaks saab tunnistada ainult sellist aine kontsentratsiooni atmosfääriõhus, mis ei avalda inimesele otsest ega kaudset kahjulikku ja ebameeldivat mõju, ei vähenda tema töövõimet ja meeleolu.

2. Sõltuvust kahjulikest ainetest tuleks käsitleda kui ebasoodsat hetke ja tõendit selle kontsentratsiooni lubamatuse kohta.

3. Taimestikku, piirkonna kliimat, atmosfääri läbipaistvust ja elanikkonna elutingimusi kahjustavate kahjulike ainete kontsentratsioonid on lubamatud.

MPC on aine maksimaalne kontsentratsioon, millel ei ole otsest ega kaudset kahjulikku mõju inimese tervisele kogu elu jooksul ja mis ei mõjuta tema järeltulijate tervist.

MPC-d on skaala, mille järgi hinnata, kui palju olemasolevat reostust ületab lubatud piiri. Need võimaldavad põhjendada õhu sanitaarmeetmete vajadust ja kontrollida nende meetmete tõhusust.

MPC põhjendamisel kasutatakse piirava indikaatori põhimõtet (standardiseerimine kõige tundlikuma indikaatori järgi).

Meie riigis eristatakse järgmisi õhusaaste taseme näitajaid:

Tööpiirkonna maksimaalne lubatud kontsentratsioon, tööpiirkond - ruum kõrgusel H = 2 m põrandapinnast. PDCrz ei tohiks igapäevase töö ajal kogu töökogemuse jooksul põhjustada haigusi ega terviseseisundi kõrvalekaldeid.

Atmosfääriõhu MPC.

Atmosfääriõhu maksimaalseid lubatud kontsentratsioone on kahte tüüpi:

Maksimaalselt ühekordne (MPC mr). See kontsentratsioon 20 minuti jooksul sissehingamisel ei tohiks põhjustada inimkehas refleksreaktsioone (hingamisretseptorite ärritust).

keskmine päevane (MPC SS). Asustatud alade õhu maksimaalne k(MPC) ei tohiks piiramatult pika ööpäevaringse sissehingamise tingimustes inimestele otsest ega kaudset mõju avaldada. Paigaldatud selleks, et vältida aine resorptsiooniefekti.

Kuna asustatud alade õhk on üheaegselt saastunud paljude ainetega, siis tekib vajadus uurida õhusaaste koosmõjusid.

Sel juhul võib täheldada summeerimise, võimendamise või antagonismi mõju. Summeerimisefekti täheldatakse sagedamini. Sel juhul ei tohiks ainete tegelike kontsentratsioonide ja nende isoleeritud toime jaoks määratud MPC suhte summa ületada ühte

C1/MPC1 + C 2 /MPC 2 +... .S P /MPC P< 1

23. Meetmed atmosfääriõhu kaitsmiseks (seadusandlikud, arhitektuursed ja planeerimisalased, tehnilised, tehnoloogilised).

I. Seadusandlikud meetmed-normide kogum, mis reguleerib sotsiaalseid suhteid ühiskonna ja looduse vastastikuse mõju sfääris looduskeskkonna säilitamise ja ratsionaalse kasutamise huvides.

Vene Föderatsiooni põhiseadused: “Looduskeskkonna kaitse”, “Atmosfääriõhu kaitse”.

Keskkonnaõiguse allikad:

1. Vene Föderatsiooni valitsuse määrused

2. Ministeeriumide ja osakondade normatiivaktid:

GOST, OSTY,

RD – juhenddokumendid,

SNiP-id, SanPiN-id, tehnoloogilised standardid,

II. Arhitektuuri- ja planeerimistegevus - meetmete kogum, mille eesmärk on reguleerida ettevõtete ehitamist, keskkonnategureid arvestavat linnaarengu planeerimist, haljastust, linnade teedevõrgu ratsionaalset paigutust ja teede kvaliteeti.

Keskkonnale ja inimeste tervisele negatiivse mõju allikaks olevate tehnoloogiliste protsessidega ettevõtted tuleb elamutest eraldada sanitaarkaitsevöönditega (SPZ).

Vastavalt SanPiN 2.2.1/2.1.1.1200-03 on paigaldatud sanitaarkaitsetsoonide järgmised mõõtmed:

Esimese klassi ettevõtted - 1000 m;

Teise klassi ettevõtted - 500 m;

Kolmanda klassi ettevõtted - 300 m;

Neljanda klassi ettevõtted - 100 m;

Viienda klassi ettevõtted - 50 m.

Sanitaarkaitsevöönd kehtestatakse tööstusala piirist ja saasteainete emissiooni allikast (ainult suurte köetavate heitmete allikate olemasolul).

III. Tehnoloogilised tegevused. Sellesse rühma kuuluvad meetmed, mida saab ettevõttes endas rakendada, et vähendada heitkoguseid ning vähendada tolmu ja gaaside kontsentratsiooni õhus. See hõlmab ennekõike:

Tehnoloogiliste protsesside täiustamine;

Protsessiseadmete tihendamine;

Pneumaatilise transpordi rakendamine;

Kütuse põlemisprotsesside ja põlemisseadmete ratsionaliseerimine;

Kõrgete torude (üle 100 m) paigaldamine gaaside intensiivsemaks hajutamiseks.

IV. Tehnilised sündmused- gaasipuhastussüsteemide kasutamine. Aerosoolide (tolmu ja udu) neutraliseerimiseks kasutage:

Elektrilised meetodid.

Kuivmeetodite töö põhineb gravitatsiooni-, inertsiaalsetel ja tsentrifugaalsetel settimis- või filtreerimismehhanismidel.

Märgtolmukollektorites puutuvad tolmuga koormatud gaasid kokku vedelikuga.

Elektrostaatilistes filtrites tekivad sademed sademeelektroodidele mõjuvate elektriliste jõudude tõttu.

Igat tüüpi poorsete filtrite töö põhineb gaasi filtreerimisel läbi poorse vaheseina, mille käigus hoitakse kinni tahked osakesed. Eristatakse filtreid: peenfiltrid, õhufiltrid ja tööstuslikud filtrid (riie, kiud, graanulid).

Mürgiste ainete gaaside ja aurude heitkoguste puhastamine:

Absorptsioon - gaaside neeldumine vedelasse faasi (skruberid)

Adsorptsioon (absorptsioon tahkete sorbentide abil)

Katalüütiline (mürgiste komponentide muundamine tahkete katalüsaatorite pinnal)

Kondensatsioon (lahusti küllastunud aururõhu vähendamine madalal temperatuuril)

Kergesti oksüdeeruvate mürgiste ja halvasti lõhnavate lisandite põletamine.

Jäätmevaba tootmise loomine.

Meetmed sõidukite heitkoguste vähendamiseks

1. Linnaarendustegevused

1) eriarendusvõtted tsoneerimise põhimõttel

2) maanteede haljastus (mitmerealine puude ja põõsaste istutamine)

3) liikluse vaba liikumise takistuste kõrvaldamine

2. Elektritransport

3. Kütuse täiustamine

Kütuse parandamise viisid

1) Pliiühendite vähendamine

2) Kütuselisandite lisamine

3) Vedelgaasi kasutamine kütusena

4) Heitgaaside neutralisaatorid

5) Sisepõlemismootorite täiustamine

6) Uute mootorisüsteemide loomine

Viimasel paaril aastal on inimkonnale muret valmistanud Maa osoonikihis toimuv, stratosfääri nn osooniaukude tekkimine. See ärevus on mõistetav. Nagu teate, kaitseb osoonikiht Maa pinda karmi ultraviolettkiirguse eest. Liigne ultraviolettkiirgus võib kahjustada isegi kõige madalamaid eluvorme. Kui see toimib, laguneb raku tuuma kromatiin, selle jagunemine ja rakkude paljunemine peatub, tekib DNA kahjustus ja geneetiline kood on häiritud. Lisaks tõstab osoon kiirgusenergiat neelates stratosfääri temperatuuri ning vähendab seda maapinnases õhukihis ja Maa enda pinnal. Osoonikihi hävitamine toob endaga kaasa rasked, võib-olla isegi traagilised tagajärjed.

Kas seda protsessi on võimalik pidurdada ja peatada või isegi taastada ja viia osoonitase tööstusajastu eelsele tasemele? Selleks on kõigepealt vaja mõista osoonikihi languse põhjuseid.

Maa osoonikihi hävimine ei valmista nüüd muret mitte ainult teadlastele, vaid ka teaduskaugetele inimestele, sest me räägime elu säilimisest. Eksperdid on selle nähtuse lahendamisega aastaid vaeva näinud. Osoonikihi kahanemise põhjuseid selgitab palju hüpoteese. Ja üks neist on gaasihüdraat.

Mis on gaasihüdraadid? Need on lume või jääga sarnased ühendid, kuid nende veemolekulide poolt ehitatud kristallvõres on õõnsused - "rakud" -, mis on palju suuremad kui jääl. Neis asuvad gaasimolekulid.

Gaasihüdraadid on Maal laialt levinud: maal ja ookeanipõhja setetes. Eeldatakse, et hüdraate leidub ka mesosfääris, komeedi tuumades ja ka Marsil. Tehisgaashüdraate toodeti atmosfääris propaani pihustamisega, et hajutada "sooja" udu. Propaan, reageerides udu veepiiskadega, muutub hüdraadiks ja langeb "tahke" vihmana maapinnale.

Millist rolli võivad gaasihüdraadid mängida osoonikihi hävitamisel?

Valguses, eriti kevade saabudes, fotolüüsivad võreõõnsustes paiknevad hüdraadi moodustajate, näiteks freoonide molekulid. See tekitab vabu radikaale, radikaaliioone ja vabu elektrone. Järgmisena toimuvad reaktsioonid nende väga aktiivsete reaktiivide osalusel, näiteks .... H2O molekulidega, mille tulemusena moodustub H2O2. Nagu katsed on näidanud, võib H2O2 asendada H2O molekule hüdraatvõres. Ameerika teadlased jälgisid eksperimentaalselt radikaalioonide moodustumist ja stabiliseerumist hüdraatide võres.

Lõpuks võivad loetletud reaktiivid osooniga suhelda. Fotokeemilised reaktsioonid toimuvad eriti tõhusalt tahketes faasides, eriti gaasihüdraatides.

Seega hüdraatide moodustumisel lähteained, näiteks osoon, kontsentreeritakse, seejärel tekivad fotolüüsi tulemusena täiendavad üliaktiivsed reagendid - vabad elektronid, vabad radikaalid ja radikaalioonid - elektronide allikad ja nende reaktsioonid Osoon viiakse läbi vastavalt järgmistele skeemidele:

O3 + 2... + 2H+ O2 + H2O

H2O2 + O3 H2O + 2O2

Mõlemad reaktsioonid toimuvad hapendatud keskkonnas, kuid osooni hävitamise tsoonis on palju HP ja HC1. Lisaks võivad tekkida järgmised reaktsioonid:

О3 + С1о СlO + O2

О3 + 2Н° Н2О + О2

Kõik ülaltoodud reaktsioonid viidi läbi laboritingimustes.

Seega selgitab hüdratatsioonihüpotees osooni lagunemise põhjuseid.

Seda kinnitab tõsiasi, et see protsess toimub peamiselt lõuna- ja põhjapooluse piirkondade kõrgetel laiuskraadidel. Koos õhumasside liikumise iseärasustega on siin kõige soodsamad tingimused hüdraatide tekkeks - madalad temperatuurid stratosfääris kuni -90°C.

Osooni kõrge kontsentratsiooniga hüdraatkristallid aitavad kaasa selle ülekandmisele stratosfäärist atmosfääri pinnakihtidesse.

Kuid mis kõige tähtsam, kui hüpotees on õige, võib osoonikihi hävimine areneda automaatseks protsessiks, mille tempos on kiirenev ja augu laienemine Antarktikast ja Arktikast väljapoole: osooni hävimine põhjustab osoonikihi ülemiste kihtide jahtumist. atmosfäär ja see stimuleerib hüdraatide moodustumist ning kiirendab seetõttu osoonikihi vähenemist.

Seetõttu on vaja järsult vähendada hüdraadi moodustajate ja osooni hävitajate tarbimist. Esiteks on need gaasid, mida eralduvad tööstusettevõtted ja kodumasinad. Teine komponent, mis moodustab gaasihüdraate, on vesi. On vaja peatada selle voolamine stratosfääri kõrgel kõrgusel kasutatavate lennukikütuste põlemisproduktide kujul.

Läbimõtlematu inimtegevuse tagajärjed ründavad meid igast küljest, kuid osoonikihi hävimine on kõige ulatuslikum globaalne protsess, mis võib häirida biosfääri loomulikku arengukäiku. Peame seda kohe kaitsma hakkama.

Maa tsivilisatsiooni reaktsioon "osooniaukude" probleemile

Tahtmatu inimtekkelise mõju võimalikkusest Maa atmosfääri osoonikihile räägiti esmakordselt 70ndatel seoses mitmetes riikides sel ajal ilmunud plaanidega luua ülehelikiirusega reisilennundus ning seoses korduvkasutatavate õhusõidukite kasutamise algusega. kosmosetranspordi laevad. Kosmoselaevade orbiidile saatmiseks mõeldud reaktiivmootorite heitkogused sisaldavad kloori sisaldavaid ühendeid, mis võivad stratosfääris katalüütilistes keemilistes reaktsioonides hävitada osoonikihi. Ülehelikiirusega lennukimootorite heitgaasidest on atmosfääri osoonile suurimaks ohuks lämmastik- ja vesinikoksiidid, mis võivad katalüütilistes tsüklites ka osooni hävitada.

USA-s sel perioodil tehtud laiaulatuslikud uuringud ülehelikiirusega lennunduse ja kosmoselaevade startide mõju kohta keskkonnale näitasid, et sellise inimtekkelise osooni hävitamise mehhanismi jõud on stratosfääri osooni moodustumise looduslike allikate võimsusega võrreldes tühine. . Isegi kõige optimistlikumate prognooside korral ülehelikiirusega reisilennunduse massilise arengu ja kosmoselaevade (nt Shuttle) lendude arvu suurenemise kohta on võimalik osoonikadu atmosfääris alla 0,5 protsendi selle kogusisaldusest atmosfääris. .

See järeldus ei toonud aga rahu keskkonnakaitsjatele, sest sama kümnendi lõpus selgus, et Maa osoonikihile kujutavad endast märksa reaalsemat ohtu nn klorofluorosüsivesinike eraldumine atmosfääri. Kuni viimase ajani kasutati neid aineid laialdaselt erinevates tööstusharudes aerosoolpihustite tootmisel, külmutusagensitena kodumaistes ja tööstuslikes külmutusseadmetes, lahustite osana ja vahuainena vahtpolüuretaanmaterjalide tootmisel. See klorofluorosüsivesinike kasutusalade loetelu ei ole ammendav ja hõlmab ka paljusid rakendusi kriitiliste tööstustoodete, sealhulgas relvade tootmisel. Teine, nagu selgub, osooni suhtes veelgi agressiivsem ainete klass on nn bromokloriidid, mis on seni kõige tõhusamad ja ohutumad tulekustutusained.

Osooni lagunemise kiirus keemilises reaktsioonis broomiga on klooriga võrreldes peaaegu kümme korda suurem. Teadlaste teoreetilised hinnangud on näidanud, et osooni inimtekkelise keemilise hävitamise hüpotees on täielikult õigustatud, tingimusel et klorofluorosüsivesinike ja broomkladoonide tootmine ja tarbimine maailmas suureneb veelgi. Maa osoonikihi võimaliku globaalse kahanemise ulatus võib olla katastroofiline.

Paljude teadlaste esialgne reaktsioon hoiatusele osoonikihi ohu kohta oli segane, kuna meie teadmistes atmosfääri tegelike dünaamiliste ja keemiliste protsesside kohta oli liiga palju ebakindlust. Need tööd aga stimuleerisid edasist teaduslikku uurimistööd. Suur au atmosfääriprotsesside keemia ja inimtekkeliste mõjude osoonikihile üksikasjalikuma mõistmise eest kuulub saksa teadlasele P. Crutzenile. Suuresti tänu temale ja tema tööle ning arvestades eeldusi osoonikihi kahanemise ohtlike tagajärgede kohta, võtsid Skandinaavia riigid ning veidi hiljem ka EL ja USA riigid valitsuse tasandil kasutusele mitmeid ennetavaid meetmeid, et vähendada tootmist ja tarbimist. kõige ohtlikumatest klorofluorosüsivesinikest.

1985. aastal avastasid Briti meteoroloogid, et kevadkuudel Antarktika kohal alates 80. aastate algusest on stratosfääri osoonikihi iga-aastane järkjärguline ja statistiliselt üha olulisem keemiline hävimine, mis ulatub 50%-ni selle kogusisaldusest atmosfääris. Järgnevatel aastatel kinnitasid seda fakti sõltumatult osoonisisalduse globaalsed vaatlused kosmosest, õhupallide sondeerimise meetodid ja õhusõidukite otseste mõõtmiste andmed madalama stratosfääri keemilise koostise kohta kuni 20 km kõrgusele. Joonisel fig. Joonisel 1 on toodud kaardid koguosoonisisaldusega väljadest Antarktika kohal kevadkuudel aastatel 1986–1989. Nendelt koguosoonisisaldusega väljade kaartidelt on selge, et vaadeldud "osooniaukude" ulatus on pindalalt võrreldav Antarktika territooriumiga ning mõnel aastal katavad osoonikihi anomaaliad teatud alad Austraalia või tipu kohal. Lõuna-Ameerikast.

Mõni aasta hiljem tuvastati kogu osoonisisalduse statistiliselt oluline negatiivne globaalne trend põhja- ja lõunapoolkera kõigil laiuskraadidel. Osoonikadu oli 1995. aasta lõpuks keskmiselt umbes 6% alates 1975. aastast. Selline märkimisväärne ülemaailmne osoonisisalduse vähenemine Maa atmosfääris on samuti ärgitanud hoolikalt uurima võimalikke mehhanisme, mis võivad rikkuda atmosfääri osooniallikate ja neeldajate globaalset tasakaalu. Joonisel fig. Joonisel 2 on näidatud Maa atmosfääri globaalse osoonikihi kahanemise täheldatud trendi ajaline kulg ja selle trendi mudelhinnang. Joonisel fig. Tabelis 3 on toodud andmed osooni kogusisalduse pikaajaliste kuu keskmiste väärtuste kohta märtsis Arktikas ja põhjapoolkera keskmistel laiuskraadidel. See joonis näitab, et põhjapoolkera kevadise osooni hiljutine suundumus on sarnane Antarktika kohal täheldatud hooajalise osoonikihi kahanemisega.

Teadlaste uuringud on viinud maailma üldsuse vajaduseni teha valik: kas jätkata osoonikihti kahandavate ainete kontrollimatut kasutamist erinevates majandussektorites, mis toob tarbijatele lühiajaliselt märkimisväärset kasu, või võtta kasutusele rahaliselt valusad meetmed vähendada nende ainete tootmist ja tarbimist ning investeerida märkimisväärseid vahendeid alternatiivide otsimisse.keskkonnasõbralikud tehnoloogiad Maa osoonikihi säilitamiseks.

Paljude maailma arenenud ja arengumaade valitsuste reaktsioon osoonikihi kahanemise ohu tegelikkuse mõistmise algfaasis oli vastuoluline. Kuid veenvate eksperimentaalsete andmete ilmnemine, mis näitavad osoonikihi kahanemist, ning pidev ja aktiivne toetus läbirääkimisprotsessile selle ülemaailmse keskkonnaprobleemi lahendamiseks ÜRO keskkonnaprogrammist viisid selleni, mille maailma üldsus 1985. aastal vastu võttis.

Osoonikihi kaitse konventsioon. 1987. aastal võeti vastu Montreali protokoll osoonikihti kahandavate ainete kohta. Järgmise paari aasta jooksul nõustusid mitmed riigid nõustuma Montreali protokolli muudatustega, mis näevad ette karmimad tähtajad osooniohtlike ainete tootmise ja tarbimise vähendamiseks ning kontrollitavate ainete nimekirja laiendamiseks.

Sõlmitud lepingutes osalenud riigid suutsid leida majanduslike huvide kompromissi ning leppisid kokku konkreetsetes mastaapides ja ajakavades peamiste osoonikihti kahandavate ainete tootmise ja tarbimise järjepidevaks vähendamiseks. Kahtlemata olid nende aastate jooksul võetud meetmed kogu maailma kogukonna jaoks enneolematud ja näitasid, et inimkond suudab leida kollektiivseid, kokkulepitud lahendusi globaalsete keskkonnakatastroofide ärahoidmiseks.

Osoonikihi antropogeense hävimise probleemi edasine uurimine kinnitas rahvusvahelisel tasandil võetud meetmete õigeaegsust ja õigsust. Kinnitust on leidnud, et teatud meteoroloogilistes tingimustes ei täheldata osoonikihi inimtekkelist keemilist hävimist mitte ainult Antarktikas, vaid ka Arktikas ja põhjapoolkera kõrgetel laiuskraadidel. Eelkõige Venemaa territooriumi kohal asuva osoonikihi seisundi süstemaatiliste maapealsete ja kosmosevaatluste andmete analüüsi põhjal tehti kindlaks, et 1995.–1997. Osoonisisalduse vähenemine meie riigi teatud piirkondades ulatus kevadkuudel 35-45%ni võrreldes pikaajaliste keskmiste väärtustega.

Joonisel fig. Joonisel 4 on kujutatud osooni kontsentratsiooni kõrguse jaotus Ida-Siberi territooriumil vastavalt vaatlusandmetele Venemaa jaamas Jakutskis ja võrdluseks Gröönimaal New Alezonde jaamas. Nende andmete analüüs kinnitas, et täheldatud kõrvalekaldeid põhjustavad osooni lagunemise keemilised protsessid. Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud 1997. aasta märtsis põhjapoolkeral täheldatud rekordmadalat kuukeskmist koguosooni taset. Andmed saadi NASA poolt Earth Probe satelliidile paigaldatud instrumendist TOMS. Praktikas on see pilt osoonisisalduse anomaalsest vähenemisest Arktika kohal 1997. aasta märtsis täielik analoog "osooniaugule", mis tekib igal aastal kevadkuudel Antarktika kohal.

Joonisel fig. Joonisel 6 on näidatud osoonikihti kahandavate ainete tootmise ja tarbimise vähendamise meetmete rakendamise erinevate stsenaariumide mudelprognoosid atmosfääri koguosoonisisalduse muutuste kohta. On selge, et täheldatud osoonisisalduse vähenemise trend jätkub kuni järgmise sajandi keskpaigani, isegi kui Montreali protokolli sätted ja sellesse vastu võetud muudatused rakenduvad. See tähendab vajadust korraldada terviklikud uuringud vaadeldava osoonikihi kahanemise protsessi mõjude kohta biosfäärile ja inimesele ning tõhustada osoonikihi seisundi ja UV-kiirguse režiimi jälgimist.

Millised on ülemaailmse osoonikihi kahanemise kõige ohtlikumad tagajärjed? Stratosfääri osoonisisalduse vähenemise tulemusena, säilitades samal ajal kõik muud globaalse kliimasüsteemi omadused, suureneb maapinnale jõudva ultraviolettkiirguse voog.

Osoonisisalduse kvantitatiivne vähenemine ühe protsendi võrra toob kaasa Maa pinnale jõudva ultraviolettkiirguse bioloogiliselt aktiivse osa intensiivsuse suurenemise kolme protsendi võrra. Samas, võttes arvesse nn toimespektreid, mis biosfääri erinevate elementide puhul märgatavalt varieeruvad, on Päikesest lähtuva bioloogiliselt aktiivse UV-kiirguse dooside mitmekordne suurenemine. Seega toob osoonikihi globaalne kahanemine kaasa tasakaaluseisundi katkemise, mis on tekkinud biosfääri arengu tulemusena maa ökoloogiliste süsteemide omaduste ja neile Päikeselt saadava ultraviolettkiirguse dooside vahel. . Erinevates riikides, sealhulgas NSV Liidus, läbi viidud uuringute tulemused ultraviolettkiirguse suurte annuste mõju kohta näitavad mitmeid äärmiselt kahjulikke mõjusid inimeste, loomade ja taimede tervisele.

Hinnanguliselt suureneb inimesel melanoom-nahavähi tekke tõenäosus järsult kokkupuutel UV-kiirguse suurenenud doosidega, mis on võrdne 25% osoonisisalduse vähenemisega atmosfääris. On saadud andmeid, mis näitavad inimese immuunsüsteemi toime ajutist nõrgenemist bioloogiliselt aktiivse UV-kiirguse suurendatud annuste saamisel. Silma katarakti ja mitmete teiste silmahaiguste esinemissageduse analüüsi kohta on avaldatud mitmeid töid, mis näitavad, et kui inimesed ja loomad saavad päikeselt suurenenud UV-kiirguse doose, suureneb silmakae risk järsult ning võimalik täielik või osaline nägemise kaotus.

Suurenenud UV-kiirguse dooside negatiivne mõju erinevatele maapealsetele ökosüsteemidele on leidnud kinnitust. Eelkõige väheneb paljude taimede bioloogiline produktiivsus: väheneb nende kogubiomass, väheneb taimede, puude keskmine kõrgus ja lehtede suurus. UV-kiirguse dooside suurenemisega vastavalt 5%, 10%, 20%, väheneb mitut tüüpi põllukultuuride saagikus keskmiselt 1%, 2,5%, 5%. Selliste andmete põhjal on võimalik saada ligikaudseid hinnanguid põllumajandusliku saagikuse vähenemisest tingitud majandusliku kahju kohta. Arvestades ülalmainitud ülemaailmset põllumajandussaagikuse langust, on ilmselgelt maailmamajanduse üldised majanduslikud kahjud väga olulised.

Lihtorganismides on UV-kiirguse suurenenud dooside mõjul tuvastatud mitmesuguseid geneetilisi muutusi. Samas on UV-kiirguse mõju pikaajalised geneetilised tagajärjed ökosüsteemide keerukamatele elementidele, sealhulgas inimesele, täiesti uurimata. UV-kiirguse mõju hindamisel on suur ebamäärasus, kui maapinnale jõuab looduslike päikesekiirgusvoogude pikaajaline, kuid ebaoluline liig võrreldes foonitasemega.

See tähendab, et osoonikihi kahanemise kahjulike keskkonnamõjude hindamiseks ja prognoosimiseks on vaja läbi viia terviklikud meditsiiniliste ja bioloogiliste uuringute programmid.

Võttes arvesse maakera osoonikihi globaalse kahanemise reaalset ohtu lähikümnenditel, on vaja välja töötada ennetusmeetmed, et kaitsta elanikkonda UV-kiirguse suurenenud doosidega kokkupuute negatiivsete mõjude eest. Seda probleemi saab edukalt lahendada osoonikihi seisundi jälgimiseks toimiva süsteemi loomisega ning UV-kiirguse ohtlike dooside prognoosimise ja kaardistamise meetodite väljatöötamisega piirkondades, kus on võimalik osoonisisalduse anomaaliaid. Mitmetes riikides üle maailma on selliste süsteemide elemente juba loodud või neid arendatakse edukalt. Venemaa territooriumi jaoks on väga aktuaalne ka ülesanne luua osoonikihi seisundi riiklik seiresüsteem, kuna selle territooriumil toimub juba märgatav osoonikihi kahanemine. Töö tõhusa geofüüsikalise ja meditsiinilis-bioloogilise seiresüsteemi loomiseks tuleb võimalikult kiiresti välja töötada, vaatamata üleminekuperioodi tuntud majanduslikele raskustele Venemaa majanduse arengus.

Sellise globaalse seiresüsteemi pikaajalise toimimise põhjal on võimalik tuvastada osoonikihi taastumise suundumusi. Loomulikult saab selline olukord reaalseks vaid siis, kui võetakse meetmeid osoonikihti kahandavate ainete tootmise ja tarbimise peatamiseks ülemaailmselt. Sellega seoses on kõigi riikide valitsuste väga kiireloomuline ülesanne osoonikihti kahandavate ainete Montreali protokolli järjepideva kohustuste täitmine. Kahjuks tuleb märkida, et Venemaa asjade seis Montreali protokollist tulenevate kohustuste täitmisel on ebasoodne. Erinevate tööstusharude üleminekul uutele keskkonna- ja osoonisäästlikele tehnoloogiatele on mahajäämus. Märkimisväärseid valitsuse investeeringuid on vaja nendes majandusharudes, millel ei ole piisavalt omavahendeid uute seadmete arendamiseks ja osoonisõbralike tehnoloogiate kasutamisele üleminekuks. Montreali protokollis ja selle muudatustes ette nähtud osoonikihti kahandavate ainete tootmise vähendamise töögraafik hilineb.

Ettevõetud meetmete rakendamata jätmise tagajärjed majanduses võivad olla meie riigile väga ebasoodsad. Tänapäeval on Venemaa tööstus keskendunud vabaturusuhete arendamisele kaubavahetuses teiste riikidega ning osooniohtlike ainete ja Montreali protokolli järgi keelatud tehnoloogiate kasutamisega seotud kodumaiste ettevõtete tooted muutuvad üha vähem konkurentsivõimeliseks. See tendents lähenemisel võetud rahvusvaheliste kohustuste täitmisele tuleb Venemaal võimalikult kiiresti üle saada ning selleks on eelkõige vaja vastutustundlikumat teadlikkust osoonikihi kahanemise ja võimaliku globaalse keskkonnakatastroofi reaalsest ohust. .

Üks globaalseid keskkonnaprobleeme, mis nõuab radikaalset lahendust, on osoonikihi hävimine. Seda terminit kasutatakse osooni tippkontsentratsiooni kohta stratosfääris, mis on tõhus kaitse ultraviolettkiirguse eest. Osoon on teatud tüüpi hapnik, mis moodustub gaasilise hapniku kokkupuutel ultraviolettkiirgusega atmosfääri ülakihtides. Umbes 24 km kõrgusel asuv osoonikiht kaitseb maapinda Päikese kahjulike ultraviolettkiirte eest.

Mure osoonikihi tervise pärast tõstatati esmakordselt 1974. aastal, kui tehti kindlaks, et fluorosüsivesinikud võivad kahandada osoonikihti, mis kaitseb Maad ultraviolettkiirguse eest. Atmosfääri sattunud fluoritud ja klooritud süsivesinikud (FCH) ja halogeenühendid (haloonid) hävitavad selle kihi hapra struktuuri. Osoonikiht on kahanenud, mis põhjustab nn osooniaukude ilmumist. Päikeselt tungivad ultraviolettkiired on ohtlikud kogu elule Maal. Neil on eriti negatiivne mõju inimeste tervisele, nende immuun- ja geenisüsteemile, põhjustades nahavähki ja katarakti. Osoonikihi hävimine toob kaasa ultraviolettkiirguse suurenemise, mis omakorda toob kaasa nakkushaiguste sagenemise.

Ultraviolettkiired võivad hävitada planktoni – pisikesed organismid, mis moodustavad ookeani toiduahela aluse. Samuti on nad ohtlikud maismaal asuvatele taimedele, sealhulgas põllukultuuridele. Osoonisisalduse hinnanguliselt 25% vähenemine toob kaasa oluliste ainete 10% kadu valgustatud, soojas, bioloogiliselt rikkas ülemises ookeanikihis ja 35% kao veepinna lähedal. Kuna plankton on mere toiduahela aluseks, mõjutavad selle koguse ja liigilise koostise muutused kalade ja karpide tootmist. Seda tüüpi kaod mõjutavad otseselt toiduga varustatust. See tähendab, et Maa osoonikihi kahanemisest tulenevad muutused ultraviolettkiirguse tasemes võivad toidutootmist oluliselt mõjutada. Nagu näitavad Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia uuringud, vähenes selle teguri mõjul sojaoa saagikus 20-25%, samas kui osoonisisaldus vähenes 25%. Samuti väheneb ubade valgu- ja õlisisaldus. Haavatavateks on osutunud ka metsad, eriti okaspuud.

Osoonikihi hävitamise etapid:

1)Heitmed: Inimtegevuse, aga ka Maal toimuvate looduslike protsesside tulemusena eralduvad (eralduvad) halogeene (broomi ja kloori) sisaldavad gaasid, s.o. osoonikihti hävitavad ained.

2)Säilitus(halogeene sisaldavad eralduvad gaasid akumuleeruvad (akumuleeruvad) atmosfääri madalamatesse kihtidesse ning tuule ja õhuvoolude mõjul liiguvad piirkondadesse, mis ei ole selliste gaasiheitmete allikate vahetus läheduses).

3)Liikumine(halogeene sisaldavad akumuleerunud gaasid liiguvad õhuvoolude abil stratosfääri).

4)Teisendamine(enamik halogeene sisaldavaid gaase muudetakse stratosfääris Päikese ultraviolettkiirguse mõjul kergesti reageerivateks halogeengaasideks, mille tulemusena toimub osoonikihi hävimine suhteliselt aktiivsemalt piirkonna polaaraladel. maakera).

5)Keemilised reaktsioonid(kergesti reageerivad halogeengaasid põhjustavad stratosfääriosooni hävimist; reaktsioone soodustav tegur on stratosfääri polaarpilved).

6)Eemaldus(õhuvoolude mõjul naasevad kergesti reageerivad halogeengaasid troposfääri, kus pilvedes esineva niiskuse ja vihma tõttu need eralduvad ja seeläbi täielikult atmosfäärist eemalduvad).

7.Veereostus

Veereostus avaldub füüsikaliste ja organoleptiliste omaduste muutumises (läbipaistvuse, värvuse, lõhnade, maitse halvenemine), sulfaatide, kloriidide, nitraatide, toksiliste raskmetallide sisalduse suurenemises, vees lahustunud õhuhapniku vähenemises, radioaktiivsete elementide ilmnemises. , patogeensed bakterid ja muud saasteained.

Peamised veesaasteained. On kindlaks tehtud, et rohkem kui 400 liiki aineid võivad põhjustada veereostust. Kui lubatavat normi ületatakse vähemalt ühe kolmest ohunäitajast: sanitaar-toksikoloogiline, üldsanitaarne või organoleptiline, loetakse vesi saastunuks.

Eristama keemilised, bioloogilised ja füüsikalised saasteained (P. Bertox, 1980). hulgas keemiline Levinumad saasteained on nafta ja naftasaadused, pindaktiivsed ained (sünteetilised pindaktiivsed ained), pestitsiidid, raskmetallid, dioksiinid jne (tabel 14.1). Väga ohtlikud veesaasteained bioloogilised saasteained, nagu viirused ja muud patogeenid ning füüsiline- radioaktiivsed ained, soojus jne.

Peamised veereostuse liigid. Kõige levinumad saastetüübid on keemilised ja bakteriaalsed. Radioaktiivset, mehaanilist ja termilist saastumist on palju vähem levinud.

Keemiline reostus- kõige levinum, püsivam ja laiemalt levinud. See võib olla orgaaniline (fenoolid, nafteenhapped, pestitsiidid jne) ja anorgaaniline (soolad, happed, leelised), mürgine (arseen, elavhõbedaühendid, plii, kaadmium jne) ja mittetoksiline. Veehoidlate põhja sadestamisel või kihistu filtreerimisel sorbeeritakse kahjulikud kemikaalid kivimiosakestega, oksüdeeritakse ja redutseeritakse, sadestuvad jne, kuid saastunud vee täielikku isepuhastumist reeglina ei toimu. Põhjavee keemilise saastamise allikas võib suure läbilaskvusega pinnases ulatuda kuni 10 km või kaugemale.

Bakteriaalne reostus väljendub patogeensete bakterite, viiruste (kuni 700 liiki), algloomade, seente jt ilmumises vette Seda tüüpi reostus on ajutine.

Radioaktiivsete ainete sisaldumine vees isegi väga madalates kontsentratsioonides on väga ohtlik, põhjustades radioaktiivsed reostus

Mehaaniline saastumine mida iseloomustab mitmesuguste mehaaniliste lisandite (liiv, muda, muda jne) sattumine vette. Mehaanilised lisandid võivad oluliselt halvendada vee organoleptilisi omadusi.

PÕHJAVEE SAASTUS

inimtegevusest põhjustatud põhjavee kvaliteedi halvenemine (füüsikaliste, keemiliste või bioloogiliste näitajate tõttu) võrreldes selle loodusliku seisundiga, mis põhjustab või võib põhjustada nende kasutamise võimatust kindlaksmääratud otstarbel

Põhjavee reostuse probleemi süvendab asjaolu, et maa-alusele horisondile iseloomuliku anaeroobse redutseeriva keskkonna, pidevalt madalate temperatuuride ja päikesevalguse puudumise tingimustes on isepuhastusprotsessid järsult aeglustunud.

põhjavee saasteallikate peamised liigid .Ettevõtete tööstusalad seotud põhjaveega migreeruvate ainete tootmise või kasutamisega toorainena Tööstustoodete ja tööstusjäätmete ladustamise ja transpordi kohad.

Eriti ohtlikud on põhjavee reostus pestitsiidide hoidlad, sealhulgas tarbimiseks keelatud, samuti mitteaktiivsed kaevud loomakasvatusettevõtetes.

Põhjavee reostuse iseärasusi seostatakse asjaoluga, et madalatel temperatuuridel, päikesevalguse puudumisel, hapniku puudumisel või puudumisel kulgevad isepuhastusprotsessid äärmiselt aeglaselt ning sageli arenevad sekundaarsed protsessid, mis suurendavad reostuse mõju.

8.ANTROPOGEENNE EUROOFISEERIMINE.

Kuigi veekogude eutrofeerumine on loomulik protsess ja selle arengut hinnatakse geoloogilises ajaskaalas, on inimene viimaste sajandite jooksul oluliselt suurendanud toitainete kasutamist, eriti põllumajanduses väetiste ja puhastusvahenditena. Paljudes veehoidlates on viimastel aastakümnetel täheldatud trofeede kasvu, millega on kaasnenud fütoplanktoni arvukuse järsk tõus, rannikualade madalate vete vohamine veetaimestikuga ja vee kvaliteedi muutus. Seda protsessi hakati nimetama antropogeenseks eutrofeerumiseks.

Shilkrot G.S. (1977) defineerib inimtekkelist eutrofeerumist kui reservuaari esmase tootmise suurenemist ja sellega kaasnevat mitmete selle režiimiomaduste muutumist, mis on tingitud mineraalsete toitainete suurenevast lisamisest reservuaari. Rahvusvahelisel pinnavete eutrofeerumise sümpoosionil (1976) võeti vastu järgmine sõnastus: „antropogeenne eutrofeerumine on veevarude suurenemine taimetoitainetega veekogudes, mis on tingitud inimtegevusest veekogudes ja sellest tulenev vetikate produktiivsuse tõus ja kõrgemad veetaimed."

Veekogude inimtekkelist eutrofeerumist hakati käsitlema iseseisva protsessina, mis erineb põhimõtteliselt veekogude looduslikust eutrofeerumisest.

Looduslik eutrofeerumine on ajas (tuhandete, kümnete tuhandete aastate jooksul) väga aeglane protsess, mis areneb peamiselt põhjasetete kuhjumise ja veekogude madaldumise tõttu.

Inimtekkeline eutrofeerumine on väga kiire protsess (aastaid, kümneid aastaid), selle negatiivsed tagajärjed veekogudele avalduvad sageli väga teraval ja inetul kujul.

EUROOFISEERIMISE TAGAJÄRJED

Eutrofeerumise tagajärgede üks ilmsemaid ilminguid on vee "õitsemine". Magedates vetes põhjustab seda sinivetikate massiline areng, merevetes - dinoflagellaadid. Vesiõitsemise kestus varieerub mitmest päevast 2 kuuni. Planktonvetikate üksikute massiliikide maksimaalse arvukuse perioodiline muutumine veekogudes on loodusnähtus, mis on põhjustatud temperatuuri, valgustuse, toitainete sisalduse hooajalisest kõikumisest, aga ka geneetiliselt määratud rakusisesest protsessist. Vetikatest, mis moodustavad arvukaid populatsioone kuni vee “õitsemise” ulatuseni, mängivad sigimiskiiruse, moodustunud biomassi ja keskkonnamõjude osas suurimat rolli sinivetikad perekondadest Microcystis, Aphanizomenon, Anabaena, Oscillatoria. Selle nähtuse teaduslik uurimine algas 19. sajandil ning sinakasroheliste massilise paljunemise mehhanismide ratsionaalne selgitus ja analüüs anti alles keskel. 20. sajandil USA-s J. Hutchinsoni limnoloogiakoolkonna poolt. Sarnased uuringud viis IBVV RAS-is (Borok) läbi Guseva K.A. ja 60-70ndatel Hüdrobioloogia Instituudi (Ukraina) meeskonna poolt, 70ndate lõpus Suurte Järvede Instituudi (USA) poolt.

Vetikad, mis põhjustavad vee "õitsemist", kuuluvad nende liikide hulka, mis on võimelised oma biotoope äärmiselt küllastama. Dnepri, Volga ja Doni veehoidlates domineerivad peamiselt perekonna Anabaena liigid Microcystis aeruginosa, M. wesenbergii, M. holsatica, Oscillatoria agardhii, Aphanizomenoen flos-aquae.

On kindlaks tehtud, et Microcystis'e esialgne biofond talvel paikneb mudalademetes pinnakihis. Microcystis talvitub limasete kolooniate kujul, mille sees surnud rakkude kogunemine katab ainsat elavat. Temperatuuri tõustes hakkab keskrakk jagunema, kusjuures surnud rakud on esimeses etapis toiduallikaks. Pärast kolooniate kokkuvarisemist hakkavad rakud utiliseerima mudas sisalduvaid orgaanilisi ja biogeenseid aineid.

Aphanizomenon ja Anabaena talvituvad eostena, ärkates aktiivsele elule, kui temperatuur tõuseb +6 C-ni ⁰. Teiseks sinivetikate biofondi allikaks on nende kallastele uhutud kogumid, mis talvituvad kuiva koorekihis. Kevadel saavad nad märjaks ja algab uus kasvuperiood.

Esialgu toituvad vetikad osmootselt ja biomass koguneb aeglaselt, seejärel tärkavad ja hakkavad aktiivselt fotosünteesima. Lühikese ajaga suudavad vetikad haarata kogu vee paksuse ja moodustada pideva vaiba. Mais domineerib tavaliselt Anabaena, juunis - Aphanizomenon, juuni lõpust - juulist augustini - Microcystis ja Aphanizomenon. Vetikate plahvatusliku paljunemise mehhanismi paljastas Suurte Järvede Instituudi (USA) töö. Arvestades sinivetikate tohutut paljunemispotentsiaali (kuni 10 ²⁰ühe raku järeltulijad hooaja kohta), võib selgelt ette kujutada, kui palju see protsess võtab. Seetõttu on veehoidlate esmase eutrofeerumise üheks teguriks viljakate lammimaade üleujutusest ja taimestiku lagunemisest tingitud fosforivaru. Sekundaarse eutrofeerumise tegur on mudastumine, kuna muda on vetikatele ideaalne substraat.

Pärast intensiivset paljunemist, kokkutõmbuvate elektrostaatiliste jõudude mõjul, algab kolooniate moodustumine, kolooniad tõmmatakse kokku agregaatideks ja sulanduvad kiledeks. Moodustuvad “põllud” ja “õitelaigud”, mis rändavad hoovuste mõjul üle akvatooriumi ja aetakse kallastele, kus moodustuvad lagunevad kogumikud tohutu biomassiga - kuni sadu kg/m. ³.

Lagunemisega kaasnevad mitmed ohtlikud nähtused: hapnikupuudus, toksiinide vabanemine, bakteriaalne saastumine, aromaatsete ainete teke. Sel perioodil võib veevarustusjaamade filtrite ummistumise tõttu tekkida häireid veevarustuses, puhkamine muutub võimatuks ja toimub kalade hukkumine. Vetikate ainevahetusproduktidega küllastunud vesi on allergeenne, mürgine ja joogiks kõlbmatu.

See võib põhjustada üle 60 haiguse, eriti seedetrakti, ja selle onkogeensust kahtlustatakse, kuigi pole tõestatud. Kokkupuude sinakasroheliste metaboliitide ja toksiinidega põhjustab kaladel ja soojaverelistel loomadel nn Gaffi haigust, mille toimemehhanism taandub B esinemiseni. ₁ Avitaminoos.

Siniroheliste massilise surmaga toimub kolooniate kiire lagunemine ja lüüs, eriti öösel. Eeldatakse, et massilise surma põhjuseks võib olla massiline mürgitus omaenda mürkainetega ning tõukejõuks sümbiootilised viirused, mis ei ole võimelised rakke hävitama, kuid võivad nõrgestada nende elutähtsaid funktsioone.

Sinivetikate kokkuvarisevate masside laine omandab ebameeldiva kollakaspruuni värvuse ja levib halvalõhnalise kogunemisena üle kogu veeala, vajudes sügiseks järk-järgult kokku. Kogu seda nähtuste kompleksi nimetatakse "bioloogiliseks enesereostuseks". Väike hulk limakolooniaid settib põhja ja talvitub. See reserv on täiesti piisav uute põlvkondade taastootmiseks.

Sinivetikad on vanim organismide rühm, mida leidub isegi Arheuse setetes. Kaasaegsed tingimused ja inimtekkeline surve on ainult paljastanud nende potentsiaali ja andnud neile uue tõuke arenguks.

Sinirohelised leelistavad vett ja loovad soodsad tingimused patogeense mikrofloora ja soolehaiguste, sh Vibrio cholerae patogeenide arenguks. Surevad ja muutuvad fütodetriidi seisundiks, mõjutavad vetikad sügavate veekihtide hapnikku. Õitsemise ajal neelavad sinirohelised tugevalt nähtava valguse lühilainelist osa, kuumenevad ja on ülilühikese kiirguse allikaks, mis võib mõjutada veehoidla soojusrežiimi. Pindpinevuse väärtus väheneb, mis võib põhjustada pinnakihis elavate veeorganismide hukkumist. Päikesekiirguse veesambasse tungimist varjava pinnakihi moodustumine põhjustab teistes vetikates valgusnälga ja aeglustab nende arengut.

Näiteks Dnepri veehoidlates kasvuperioodil toodetud sinivetikate kogubiomass ulatub 10-ni. ⁶ t (kuivkaalus). See vastab jaaniussipilve massile, mille V.I. Vernadsky nimetas seda "liikuvaks kiviks" ja võrdles seda 19. sajandil kogu maailmas kaevandatud vase, plii ja tsingi massiga.

Eutrofeerumise mõju fütoplanktonile

Inimtekkeline eutrofeerumine põhjustab muutusi fütoplanktoni hooajalise dünaamika olemuses. Veekogude trofee kasvades suureneb selle biomassi hooajalise dünaamika tippude arv. Koosluste struktuuris väheneb ränivetikate ja kuldvetikate ning suureneb siniroheliste ja dinofüütide roll. Dinoflagellaadid on iseloomulikud kihistunud süvamerejärvedele. Suureneb ka klorokokk-rohe- ja eugleena vetikate roll.

Eutrofeerumise tagajärjed zooplanktonile. Lühikese elutsükliga liikide (kladotseerid ja rotiferid) ülekaal, väikevormide ülekaal. Kõrge toodang, väike kiskjate osakaal. Koosluste hooajaline struktuur on lihtsustatud – ühe tipuga kõver, mille maksimum on suvel. Vähem domineerivaid liike.

Eutrofeerumise tagajärjed fütobentosele. Niitvetikate suurenenud areng. Karofüütvetikate kadumine, mis ei talu toitainete, eriti fosfori, suurt kontsentratsiooni. Iseloomulikuks tunnuseks on hariliku pilliroo, laialehine ja mannarohu ning kamm-tiigirohu kinnikasvamise alade laienemine.

Eutrofeerumise tagajärjed põhjaelustikule.

Hapnikurežiimi rikkumine põhjakihtides toob kaasa muutused zoobentose koostises. Kõige olulisem eutrofeerumise märk on heksaani-maikõrblase vastsete vähenemine järves. Erie on järves elavate lõheliste jaoks oluline toiduallikas. Üha suuremat tähtsust omandavad mõnede kahepoolmeliste putukate vastsed, mis on hapnikupuuduse suhtes vähem tundlikud. Oligochaete usside asustustihedus suureneb. Bentos muutub vaesemaks ja üksluisemaks. Kompositsioonis domineerivad madala hapnikutasemega kohanenud organismid. Eutrofeerumise hilisemates etappides jääb reservuaaride sügavasse piirkonda vähe anaeroobse metabolismi tingimustega kohanenud organisme.

Eutrofeerumise tagajärjed ihtüofaunale.

Veekogude eutrofeerumine mõjutab kalapopulatsiooni kahel peamisel kujul:

otsene mõju kaladele

otsene mõju on suhteliselt haruldane. See väljendub marjade ja kalade noorkalade ühekordse või massilise hukkumisena rannikuvööndis ning tekib siis, kui reovesi siseneb surmava kontsentratsiooniga mineraal- ja orgaanilisi ühendeid. See nähtus on tavaliselt lokaalse iseloomuga ega kata veehoidlat tervikuna.

kaudne mõju, mis avaldub erinevate muutuste kaudu veeökosüsteemides

kaudne mõju on kõige levinum. Eutrofeerumisega võib tekkida madala hapnikusisaldusega tsoon ja isegi surnud tsoon. Sel juhul väheneb kalade elupaik ja väheneb nende toiduvaru. Vee õitsemine loob ebasoodsa hüdrokeemilise režiimi. Taimekoosluste muutumine rannikualal, millega sageli kaasnevad suurenenud soostumised, toob kaasa kudemisalade ning vastsete ja kalade noorkalade toitumisalade vähenemise.

Eutrofeerumise mõjul toimuvad muutused veekogude ihtüofaunas avalduvad järgmistes vormides:

Arvukuse vähenemine, seejärel kõige nõudlikumate kalaliikide (stenobiontide) kadumine.

Veehoidla või selle üksikute tsoonide kalade produktiivsuse muutused.

Veehoidla üleminek ühelt püügitüübilt teisele vastavalt skeemile:

lõhe-siig → latikas-haug → latikas-särg → särg-särg-ristikarp.

See skeem sarnaneb järvede ihtüotsenooside transformatsiooniga veeökosüsteemide ajaloolise arengu käigus. Inimtekkelise eutrofeerumise mõjul toimub see aga mitme aastakümne jooksul. Selle tulemusena kaovad kõigepealt siig (ja harvadel juhtudel ka lõhe). Juhtivad on hoopis särgid (latikas, särg jt) ja vähesel määral ahven (haug, ahven). Veelgi enam, karpkalaliikidest asendub latikas tasapisi särg, ahvenate hulgas domineerib ahven. Äärmuslikel juhtudel muutuvad veehoidlad suremas ja neid asustavad peamiselt ristikarpkalad.

Kaladel leiavad kinnitust üldised koosluste struktuuri muutuste mustrid - pika tsükliga liigid asenduvad lühikese tsükliga liikidega. Toimub kalade produktiivsuse tõus. Kuid samal ajal asenduvad väärtuslikud siiakala liigid madala kaubandusliku kvaliteediga liikidega. Kõigepealt suured - latikas, koha, siis väikesed - särg, ahven.

Sageli on tagajärjed kalapopulatsioonidele pöördumatud. Kui troofiline tase naaseb algsele olekule, ei ilmu alati välja surnud liike. Nende taastamine on võimalik ainult siis, kui naaberveekogudest on ligipääsetavad ümberasustusteed. Väärtuslike liikide (siig, rääbis, koha) puhul on sellise leviku tõenäosus väike.

reservuaaride EUTROFÜFISEERIMISE TAGAJÄRGED INIMESELE

Peamine veetarbija on inimene. Teatavasti halveneb vetikate ülemäärase kontsentratsiooni korral vee kvaliteet.

Erilist tähelepanu väärivad toksilised metaboliidid, eriti sinivetikatest. Algotoksiinidel on märkimisväärne bioloogiline aktiivsus erinevate hüdrobiontide ja soojavereliste loomade suhtes. Algotoksiinid on väga mürgised ühendid. Sinakasroheline toksiin mõjub loomade kesknärvisüsteemile, mille tulemuseks on tagajäsemete halvatus ja kesknärvisüsteemi rütmi desünkroniseerimine. Kroonilise mürgistuse korral inhibeerib toksiin redoks-ensümaatilisi süsteeme, koliinesteraasi, suurendab aldolaasi aktiivsust, mille tagajärjel häirub süsiniku ja valkude ainevahetus ning keha sisekeskkondadesse kogunevad süsivesikute ainevahetuse alaoksüdeeritud tooted. Punaste vereliblede arvu vähenemine ja kudede hingamise pärssimine põhjustab segatüüpi hüpoksiat. Soojavereliste loomade ainevahetusprotsessidesse ja koehingamisse sügava sekkumise tulemusena on sinirohelisel toksiinil lai valik bioloogilisi toimeid ja seda võib liigitada kõrge bioloogilise aktiivsusega protoplasmaatiliseks mürgiks. Kõik see viitab vetikate kogunemispaikadest ja tugeva õitsenguga veehoidlate vee kasutamise vastuvõetavusele, kuna vetikate mürgist ainet ei neutraliseerita tavapärased veepuhastussüsteemid ja see võib sattuda veevarustusvõrku nii lahustunud kujul kui ka koos. üksikute vetikarakkudega, mitte retentsioonifiltritega.

Reostus ja veekvaliteedi halvenemine võivad inimeste tervist mõjutada mitmete troofiliste seoste kaudu. Seega põhjustas vee saastumine elavhõbedaga selle kuhjumise kaladesse. Sellise kala söömine põhjustas Jaapanis väga ohtliku haiguse – Minimata tõve, mille tagajärjeks oli arvukalt surmajuhtumeid, aga ka pimedate, kurtide ja halvatud laste sündi.

On kindlaks tehtud seos lapseea methemoglobineemia esinemise ja vee nitraatide taseme vahel, mille tulemusena on kõrge nitraaditasemega kuudel sündinud väikeste tüdrukute suremus enam kui kahekordistunud. USA Corn Belti kaevudes on teatatud kõrgest nitraatide tasemest. Sageli ei sobi põhjavesi joogiks. Meningoentsefaliidi esinemine noorukitel on seotud pikaajalise ujumisega tiigis või jões soojal suvepäeval. Seost soovitatakse haiguste aseptilise meningiidi, entsefaliidi ja veekogudes ujumise vahel, mis on seotud vee suurenenud viirusliku saastatusega.

Nakkushaigused on saanud laialdaselt tuntuks tänu mikroskoopilistele seentele, mis langevad veest haavadesse, põhjustades inimestel raskeid nahakahjustusi.

Kokkupuude vetikatega, õitsemisohtlike veekogude joogiveega või mürgistest vetikatest toituvate kaladega põhjustab "gaffa haigust", konjunktiviiti ja allergiaid.

Sageli on viimastel aastatel koolera puhangud ajastatud nii, et need langevad kokku õitsemisperioodiga.

Vetikate massiline areng veehoidlas koos veevarustuse häirimise ja veekvaliteedi halvenemisega raskendab oluliselt veeallika rekreatiivset kasutamist ning põhjustab häireid ka tehnilises veevarustuses. Veetorude ja jahutussüsteemide seintel suureneb biosaaste teke. Kui keskkond vetikate arengu tõttu leelistub, tekivad kõvad karbonaadiladestused ning osakeste ja vetikate settimise tõttu väheneb soojusvahetusseadmete torude soojusjuhtivus.

Seega on vetikate liigne kuhjumine vee intensiivse "õitsemise" perioodil veekogude bioloogilise reostuse ja loodusliku vee kvaliteedi olulise halvenemise põhjuseks.