Глобалне еколошке промене

До каквих глобалних промена на Земљи може да дође услед повећане концентрације загађујућих супстанци у атмосфери?

У урбаним и подручјима са концентрисаном индустријом ваздух обилује угљен-диоксидом, метаном, сумпор-диоксидом, атмосферским оксидантима (азотним оксидима, озоном, секундарним фотооксидантима), хлор-флуор угљоводоницима (фреонима), хидрогенским халидима (једињењима водоника и халогених елемената), као и већом количином честица прашине, пепела, чађи, бактерија и спора. Познато нам је да биљке троше угљен-диоксид, а производе нама и другим бићима, неопходан кисеоник. Повећање концентрације угљен-диоксида и у савременим условима све израженијег уништавања шума, како тропских, вечнозелених, тако и листопадних шума умерене зоне, доводи до појаве ефекта стаклене баште који може да доведе до глобалног ефекта загревања Планете. Сматра се да би повећање температуре за свега неколико степени утицало на глобалне промене климе и садашњи распоред топлих и хладних, односно, влажних и сувих зона, с обзиром да би, отапањем леда на планинама и половима, дошло до подизања нивоа мора и океана те плављења приобалних зона континената. Насупрот овоме, постоји и мишљење да велике количине различитих честица у ваздуху, а посебно «облаци» сумпорних аеросола, који стижу до стратосфере и задржавају се веома дуго изнад области где се дешавају снажне вулканске ерупције, могу да доведу до смањења температуре на земљи. Наиме, уместо појачавања ефекта стаклене баште и пораста температуре на Земљи, велика количина различитих честица и молекула емитованих гасова, могла би онемогућити пролаз сунчевог дуготаласног зрачења и истовремено утицати на ефикасније рефлектовање краткоталасног зрачења (светлости), што би умањило доток сунчеве енргије и утицало на снижавање температуре на Земљи, односно опште захлађење у атмосфери. Различите гасовите (оксиди угљеника, сумпора, азота) и чврсте супстанце у ваздуху се мешају и покрећу ваздушним струјама и слепљују молекулима воде, нарочито током периода повећане влажности ваздуха, пре свега зими, због чега се стварају непрозирне магле, познате под називом смог. Ове измаглице помешане са димом из фабричких постројења и индивидуалних ложишта, управо су биле веома карактеристичне за велике индустријске градове у Енглеској, одакле и потиче назив смог као сложеница енглеских речи "смоке"- дим и "Фог"- магла. Дуго година се посебно Лондон, нарочито после зиме, одликовао изузетно густим смогом, који је штетно деловао на живи свет уопште, а нарочито на здравље људи. Смог је, обично, најинтензивније изражен у раним јутарњим сатима, док током дана, под дејством сунчевог зрачења, нестаје.

Пример Лондона- трагичан симбол загађења ваздуха.

ондон је 1952. године погодила велика еколошка несрећа по којој је ова енглеска престоница постала трагичан симбол катастрофалних последица загађења ваздуха. Због високог ваздушног притиска који је трајао четири, пет дана, није било струјања ваздуха, а загађивачи су се у опасним концентрацијама свакодневно гомилали. Тако се у ваздуху изнад града формирала смртоносна измаглица, натопљена сумпорном киселином и другим штетним агенсима. Сматра се да су стварању смртоносне измаглице, познате у то време као лондонска магла, у највећој мери допринела домаћинства која су користила угаљ за загревање, чији су се штетни састојци у гасовима из димњака, у првом реду сумпордиоксид, измешали са влажном лондонском маглом. Тако је само у току једне недеље било три хиљаде смртних случајева више од уобичајеног броја, а још 1200 или 1500 људи је умрло у току неколико наредних недеља после овог случаја. Током тих фаталних четири-пет дана, у време високог притиска, у болницу је примљено 40% више људи него обично. Издаци здравства су се удвостручили. Истраживачи су касније потврдили да је у Лондону 1952. године несрећу изазвала снажна синергетска (удружено деловање са већим ефектом) комбинација водених испарења, угљен-моноксида и катрана- насталих сагоревањем угља (који садржи сумпор) у домаћим огњиштима. Слична несрећа се у Лондону поновила 1956. године. Овог пута било је 1000 смртних случајева, мада је стање које их је изазвало трајало само 18 сати.

Шта су то киселе кише и како настају?

Падавине (водени талози, кише) често су благо киселе реакције због присуства угљене киселине у њима захваљујући присуству угљен-диоксида у атмосфери. Међутим, као резултат антропогених активности у ваздуху се налазе гасовита једињења- оксиди сумпора и азота, који се растварају у води стварајући одговарајуће киселине (пре свега сумпорасу и азотасту). Падавине у урбаним и индустријским зонама, које обилују овим киселинама, означене су као киселе кише. Поред киселих киша у областима са великим атмосферским загађењем честе су и киселе магле или измаглице. Кисели водени талози су веома опасни за живи свет, нарочито биљке, лишајеве, организме на копну, али и за оне у води (рибе). Под дејством киселих киша пропада шумска вегетација, уништавају се пољопривредне површине и долази до помора риба у језерима. Поред тога, киселе падавине делују и на све предмете на земљи. Оне изазивају нарушавање и корозију споменика, фасада зграда, украсних премета од камена, метала и других материјала. Уништавање камених споменика, скулптура и украса, нарочито у градским подручјима, означено је као камена ерозија. Изузетно негативно дејство киселих водених талога је изражено у синергистичком дејству са другима атмосферским загађујућим материјама ( на пример озоном у тропосфери) као и у областима где је кисела, силикатна матична подлога земљишта. Због тога су велика оштећења од киселих киша присутна у централној Европи, нарочито у Немачкој, као и у Великој Британији. На подручју Балканског полуострва и читаве југоисточне Европе, где је кречњачка матична подллога, штетно дејство киселих киша је слабије изражено, јер се у присуству карбоната одржава повољна реакција (Пх) земљишта и воде.

Да ли заиста постоје озонске рупе?

Озон природно настаје у горњим слојевима атмосфере (у стратосфери на око 15-40 км удаљености од површине Земље) под дејством сунчевог ултраљубичастог зрачења (као и електричним пражњењем). На тај начин се формира озонски слој или озонски омотач који штити биосферу омогућавајући опстанак живих бића на површини Земље. Озонски слој настаје, и разграђује се, под дејством ултравиолетног (УВ) зрачења, с обзиром на реверзибилне (повратне) реакције спајања и разградње молекулског и атомаског кисеоника. Овај циклус, који апсорбује велику количину биолошки фотодеструктивног (разарајућа снага светлосног зрачења) и мутагеног (дегенеративне промене на генима) зрачења, може бити нарушен масовном употребом хлор-флуор угљоводоника који разарају слојеве озона. Ова релативно инертна, незапаљива, нетоксична једињења су у комерцијалној употреби позната као фреони. Фреони се користе као додатак аеросолима да би се лакше распршивали, као расхлађивачи у расхладним уређајима, за чишћење електричних постројења, стерилизацију медицинских инструмената, у производњи пластичних пена, итд. Када се ослободе у атмосферу, лако стижу до стратосфере, где их ултраљубичасти зраци Сунца разграђују отпуштајући веома активни атомски хлор који не може да опстане сам, већ «напада» озон одузимајући му један атом кисеоника. На тај начин се делимично разграђује озонски омотач, тачније истањују се његови слојеви. Оштећења озонског омотача се неправилно означавају као "рупе", јер када би рупе заиста постојале, живи свет у биосфери био би уништен. Највећа оштећења озонског слоја откривена су 1986. године изнад Јужног пола, изнад Антарктика, која су се 1989. године проширила на области јужне Аустралије. Од тада до данас постоје докази о смањењу простора са оштећењима озонског омотача, што је резултат и веома строге контроле и ограничене употребе фреона.

Глобално отопљавање

Норвешки истраживач Берге Оусланд, који је потпуно сам, на скијама, прешао 2100 км од северног врха Русије до Северног пола и Канаде, изјавио је да су се ледене плоче које прекривају арктичка мора приметно истањиле у последњих седам година. Он је уверен да овај, и други докази које је прикупио снажно указују на ефекте глобалног отопљавања. Мерења дебљине леда обављена су као део студије Норвешког поларног института, а слична истраживања су рађена и 1994. године. Оусланд је изјавио да је на појединим местима на 87 степени северне географске ширине лед био тањи за цео један метар. Ранија проучавања су показала да се арктички лед у последњих тридесет година смањио од 1.8 до 3.1 метара.

Временске прилике, температура, ветар и загађење!

Док се сунце пење хоризонтално ујутру, температура ваздуха је највећа при земљи и полако опада са удаљавањем од површине земљишта. На сваких 100 метара висине, температура опада за 1-3°Ц. Како Сунце почиње да се спушта, земља се загрева и загрева ваздух непосредно изнад површине. Док се загрева, површински ваздух се разређује и почиње да се диже. Нормално, ваздушна маса се хлади приликом подизања, али брзина хлађења обично не дозвољава да се температура (или тачније густина) ваздушне масе која се диже изједначи са околним ваздухом сваки пут када се достигне нова висина. Ваздушна маса може да настави да се диже још 11-16 км до краја тропосфере пре него што се њена густина изједначи са околним ваздухом. Овај феномен, који вертикално односи прљави ваздух са површине земље, бива блокиран кад год дође до топлотне инверзије. Температурна или топлотна инверзија је стање када се температура повећава са повећањем висине у слоју неког дела тропосфере. Другим речима, слој топлог ваздуха лежи на слоју хладног ваздуха. То значи да површински загрејан ваздух пролази кроз доње слојеве само док не стигне до слоја инверзије. Ту ваздух кој исе диже није топлији (мање густ) од ваздуха изнад и око њега и он престаје да се диже. Кретање ваздуха је заустављено, ваздух је заправо заробљен заједно са загађивачима које носи и то траје све док траје и инверзија. Метеоролози кажу да до топлотне инверзије долази на неколико начина. Услед зрачења или површинске инверзије, површина се ноћу хлади топлотним зрачењем и хлади ваздух изнад површине, али не и удаљеније слојеве ваздуха; ово доводи до инверзије. Ово је уобичајена појава у току ноћи која нестаје појавом Сунца. Али ако се површински слој превише охлади због облака, Сунце не може да заустави инверзију и она се наставља. Температура утиче на формирање, деловање и интеракцију загађивача на неколико начина. Део утицаја температуре на загађење повезан је са чињеницом да се брзине хемијских реакција повећавају са порастом температуре. Исто тако, што је ваздух топлији, већа је и количина воде коју ваздух садржи. Многи загађивачи се растварају у води и стварају киселине. Ово се бар делимично ублажава (као и загађење ваздуха) кондензацијом паре у атмосфери и њеним враћањем на земљу у облику кише, суснежице или снега при чему се атмосфера чисти. Температура је важна и због свог деловања на ветар. Ветар чисти атмосферу разређивањем и растурањем загађујућих материја. Ово може да буде благодат за становнике градова у којима се ставарају загађивачи, али и проблем за људе који живе у малим местима и градовима низ правац ветра. (преузето из Енциклопедије животне средине и одрживог развоја, Ецолибри И.П., Београд, 2003.)