Наиболее опасные последствия загрязнения атмосферы заключаются в разрушении озонового экрана и развитии парникового эффекта. Оба эти процесса явились результатом воздействия практически всех стран планеты, их последствия могут кардинально изменить ход естественного развития жизни на Земле. Поэтому с полным основанием оба эти процесса можно назвать планетарными или глобальными.
Разрушение озонового экрана, представлявшего собой тонкий слой О3 на высоте 18 .30 км над экватором и 6 .8 км над полюсами, вызвано накоплением в атмосфере хлорфторуглеродов, т.е. группой газов широко применяющихся в промышленности как хладагенты, растворители и средства пожаротушения. Использовались они и в быту для распыления лаков, дезодорантов и других веществ в аэрозольных установках. Мировое их производство составляет 1,12 млн.т/год (1992 г.), в том числе в США - 31%, Западной Европе - 30%, Японии - 12%, РФ - 8%. Установлено, что за 20 лет (1969 - 1988 гг.) масса озонового слоя уменьшалась на 3 .5%, с 1985 г. стали обнаруживаться озоновые "дыры" над Антарктикой, позже в меньших размерах над Арктикой и над Европой. В настоящее время истощение озоновго слоя расценивается в 15%, темпы расширения озоновых "дыр" достигают 4% в год.
В основе разрушения озонового слоя лежит диссоциация хлорфторуглеродов, идущая с образованием атомарного хлора, который вступает в реакции с озоном, дающую в итоге О2. Не исключается разрушительное действие на озоновый слой выбросов сверхзвуковых самолетов, запусков ракет и т.д.
Истощение озонового слоя увеличивает уровень УФО, что отрицательно сказывается на здоровье человека: увеличивает частоту рака кожи, ведет к катарактам хрусталика и подавлении иммунной системы. Правда, указанных последствий можно избежать при отказе от летнего загара, применения закрытой одежды и т.д. Однако, как когда-то уменьшение УФО позволило живым организмам освоить сушу, так сейчас его увеличение приведет сначала к снижению продуктивности растений (увеличение УФО на 1% снижает урожайность на 1%), а потом и вообще к подавлению продуцентов, что нарушит все трофические цепи биоты.
Осознание опасности разрушения озонового экрана привело к заключению Монреальского соглашения о конкретных сроках прекращения выбросов хлорфторуглеродов к 2005 году (сокращение выбросов наполовину планировалось к 1988 году). Соглашение было подписано 82 государствами, в том числе СССР. Однако даже стопроцентное выполнение этого сокращения не скоро нормализует ситуацию. Продолжительность жизни многих хлорфторуглеродов достигает сотен лет, так что 90% их выброшенной в атмосферу к 1990 году массы будет действовать еще в 2000 г., 39% - в 2100 году и 1% - в 2300 г. К тому же требования Монреальского соглашения не могут быть сразу выполнены даже такой богатой страной, как США - на это ей нужно 135 млрд. долларов. Поэтому проблема спасения озонового экрана еще будет требовать своего решения и будет приводить к новым экономическим потерям из-за снижения урожая, которые уже сейчас в США составляют 1 .5 млрд. долларов в год.
Вторым глобальным последствием загрязнения атмосферы является парниковый эффект. Его развитие связано с постепенным накоплением в атмосфере планеты СО2. Повышение концентрации СО2 в атмосфере в XXI веке описывается такой же экспоненциальной функцией, что и рост народонаселения. Именно с увеличением концентрации СО2, а также некоторых других парниковых газов (метана, хлорфторуглеродов, оксида азота и т.д.), по мнению ряда специалистов, связано повышение среднегодовой температуры планеты, составившее за последнее столетие 0,6 .1,0 °С (по другим данным среднегодовая температура практически не изменилась, увеличилось только число аномально теплых зим).
Тем не менее, мировое сообщество ориентировано на прямую связь потепления с выбросами парниковых газов за счет хозяйственной деятельности человека. Уже делаются попытки заключения соглашения, аналогичного Монреальскому, в отношении парниковых газов с требованием сокращения выбросов СО2 на 60%, метана -20%. Такое соглашение в первую очередь коснется CША и Западной Европы, на долю которых приходится около 42% всех выбросов CO2 и около 40% выбросов метана (для РФ эта доля соответственно равна 11,7 и 6%). Заключение соглашения об ограничении выбросов парниковых газов обосновывается угрозой катастрофических последствий потепления планеты. По мнению экспертов следует ожидать повышения уровня мирового океана и затопления части земель, потепления климата на территории РФ и превращения в пустыни ряда субтропических территорий, восстановления Аральского моря за счет таяния ледников Средней Азии и широкомасштабной эрозии почв в регионе с наводнениями и тропическими бурями. Наиболее катастрофические последствия ожидаются в районах вечной мерзлоты, занимающих около 60% территории РФ.
Применение нанотехнологий для защиты окружающей среды
В настоящее время наноразмерные материалы находят себе применение во
многих областях современной науки и техники. Такой класс материалов проявляет
принципиально новые свойства, что позволяет создавать новые и более эффективные
устройства [1]. Разумеется, разнообразие с ...