Современное состояние биосферы и экологическая политика

Окись углерода, или угарный газ, – главная составная часть выхлопных газов автомашин. Однако он образуется и при сжигании угля. Угарный газ бесцветный, не имеющий запаха, неощутимый, возникает при неполном сгорании органических соединений. Это одно из наиболее токсичных веществ, загрязняющих атмосферу. Он может активно взаимодействовать с гемоглобином крови и уже при очень низкой концентрации снижает ее способность переносить кислород. Это приводит к кислородному голоданию тканей. Содержание CO в воздухе около 0,001 % вызывает головную боль, головокружение, снижение умственной деятельности и расстройство ряда физиологических функций организма. Чем больше СО содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним, и при повышенных концентрациях этот газ становится для человека смертельно опасным.

Диоксид углерода (или углекислый газ) – бесцветный газ со слабокислым запахом и вкусом. В атмосферном воздухе его содержится 0,03 %. Но за последние сто лет содержание углекислого газа в воздухе стало возрастать (до 14 %). Причиной этому служит неконтролируемая (хищная) вырубка лесов, а также увеличивающиеся с каждым годом выбросы СО₂ за счет сжигания органического топлива. Согласно оценкам (Лозановская и др., 1998, с. 76), в атмосферу добавляется более (30–40) 10⁹ т СО₂.

Продолжающийся рост содержания углекислого газа в воздухе может привести к угнетению дыхания живых организмов, а в глобальных масштабах – к потеплению климата, т. е. к парниковому эффекту.

Углеводороды – органические соединения, состоящие из углерода и водорода. Многие из них имеют огромное значение для техники – используются в качестве топлива (например, природный газ, пропан, бензин и др.). Примерно 95 % выбросов углеводорода приходится на северное полушарие (Лозановская и др., 1998, с. 76). Особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности, гексан и пентен. Углеводороды образуются при сгорании карбюраторного горючего (при работе как бензинового двигателя, так и дизельного мотора) и в небольшом количестве при сжигании угля. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Выхлопные газы автомобилей содержат также полициклические углеводороды, в частности, бензапирен. На поверхности мельчайших дымовых частиц он попадает в легкие и откладывается там. Как и другие углеводороды, он канцерогенен. Длительное вдыхание даже низких концентраций этого вещества может привести к раку, чаще всего – легких.

Соединения углерода играют важную роль в круговороте веществ в природе, но, несмотря на это, их высокие концентрации оказывают отрицательное действие на живые организмы, в частности на человека.

Диоксид серы

Сера – биогенный элемент, необходимый для живых организмов. Но в настоящее время значительным источником серы стали техногенные выбросы промышленных предприятий.

Диоксид серы (SO₂) составляет более 95 % всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу (Лозановская и др., 1998, с. 50). Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сжигании угля и нефти, при различных химических технологических процессах. Большая часть выбросов SO₂ связана с энергетикой и промышленностью.

Двуокись серы – бесцветный, остро пахнущий газ, раздражающий дыхательные пути человека и способствующий внедрению туда инфекций. Соединяясь с влагой атмосферы, двуокись серы образует агрессивные кислоты (H₂SO₃), вредящие здоровью человека. В тяжелых случаях может возникнуть отек легких. При длительном воздействии SO₂ пропадает чувствительность к запахам и вкусам.

Опасность для человека двуокиси серы заключается в том, что если она присутствует в воздухе вместе с тонкой пылью, то пылинки вместе с SO₂ могут проникнуть в дыхательные пути. Комбинация двуокиси серы с пылью при очень высоких концентрациях вызывает смерть от удушья.

Итак, диоксид серы может оказать прямое токсическое действие на живые организмы. Его реакционная способность значительно выше, чем у углекислого газа. Выбросы SO₂ в биосферу оказывают существенное влияние на здоровье человека.

Оксиды азота

Азот – важнейший элемент, он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, гемоглобина. Соединения азота играют большую роль в процессах обмена веществ, образования новых клеток. Он является важнейшим элементом питания растений. Запасы азота на планете огромны, основная их часть приходится на атмосферу. В осадочных породах земной коры (за счет деятельности палиобиосферы) накопилось около 6 10¹⁴ т азота, а в Мировом океане до 2 10¹³ т (Лозановская и др.,

1998, с. 57). В почве источником азота является гумус. В биосфере азот присутствует в газообразной форме, в виде N₂, NH₃, NO, NO₂ и соединений азотной и азотистой кислот и в других видах. Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота NO и его диоксид NO₂.