Globalne ekološke promene

Do kakvih globalnih promena na Zemlji može da dođe usled povećane koncentracije zagađujućih supstanci u atmosferi?

U urbanim i područjima sa koncentrisanom industrijom vazduh obiluje ugljen-dioksidom, metanom, sumpor-dioksidom, atmosferskim oksidantima (azotnim oksidima, ozonom, sekundarnim fotooksidantima), hlor-fluor ugljovodonicima (freonima), hidrogenskim halidima (jedinjenjima vodonika i halogenih elemenata), kao i većom količinom čestica prašine, pepela, čađi, bakterija i spora. Poznato nam je da biljke troše ugljen-dioksid, a proizvode nama i drugim bićima, neophodan kiseonik. Povećanje koncentracije ugljen-dioksida i u savremenim uslovima sve izraženijeg uništavanja šuma, kako tropskih, večnozelenih, tako i listopadnih šuma umerene zone, dovodi do pojave efekta staklene bašte koji može da dovede do globalnog efekta zagrevanja Planete. Smatra se da bi povećanje temperature za svega nekoliko stepeni uticalo na globalne promene klime i sadašnji raspored toplih i hladnih, odnosno, vlažnih i suvih zona, s obzirom da bi, otapanjem leda na planinama i polovima, došlo do podizanja nivoa mora i okeana te plavljenja priobalnih zona kontinenata. Nasuprot ovome, postoji i mišljenje da velike količine različitih čestica u vazduhu, a posebno «oblaci» sumpornih aerosola, koji stižu do stratosfere i zadržavaju se veoma dugo iznad oblasti gde se dešavaju snažne vulkanske erupcije, mogu da dovedu do smanjenja temperature na zemlji. Naime, umesto pojačavanja efekta staklene bašte i porasta temperature na Zemlji, velika količina različitih čestica i molekula emitovanih gasova, mogla bi onemogućiti prolaz sunčevog dugotalasnog zračenja i istovremeno uticati na efikasnije reflektovanje kratkotalasnog zračenja (svetlosti), što bi umanjilo dotok sunčeve enrgije i uticalo na snižavanje temperature na Zemlji, odnosno opšte zahlađenje u atmosferi. Različite gasovite (oksidi ugljenika, sumpora, azota) i čvrste supstance u vazduhu se mešaju i pokreću vazdušnim strujama i slepljuju molekulima vode, naročito tokom perioda povećane vlažnosti vazduha, pre svega zimi, zbog čega se stvaraju neprozirne magle, poznate pod nazivom smog. Ove izmaglice pomešane sa dimom iz fabričkih postrojenja i individualnih ložišta, upravo su bile veoma karakteristične za velike industrijske gradove u Engleskoj, odakle i potiče naziv smog kao složenica engleskih reči "smoke"- dim i "Fog"- magla. Dugo godina se posebno London, naročito posle zime, odlikovao izuzetno gustim smogom, koji je štetno delovao na živi svet uopšte, a naročito na zdravlje ljudi. Smog je, obično, najintenzivnije izražen u ranim jutarnjim satima, dok tokom dana, pod dejstvom sunčevog zračenja, nestaje.

Primer Londona- tragičan simbol zagađenja vazduha.

ondon je 1952. godine pogodila velika ekološka nesreća po kojoj je ova engleska prestonica postala tragičan simbol katastrofalnih posledica zagađenja vazduha. Zbog visokog vazdušnog pritiska koji je trajao četiri, pet dana, nije bilo strujanja vazduha, a zagađivači su se u opasnim koncentracijama svakodnevno gomilali. Tako se u vazduhu iznad grada formirala smrtonosna izmaglica, natopljena sumpornom kiselinom i drugim štetnim agensima. Smatra se da su stvaranju smrtonosne izmaglice, poznate u to vreme kao londonska magla, u najvećoj meri doprinela domaćinstva koja su koristila ugalj za zagrevanje, čiji su se štetni sastojci u gasovima iz dimnjaka, u prvom redu sumpordioksid, izmešali sa vlažnom londonskom maglom. Tako je samo u toku jedne nedelje bilo tri hiljade smrtnih slučajeva više od uobičajenog broja, a još 1200 ili 1500 ljudi je umrlo u toku nekoliko narednih nedelja posle ovog slučaja. Tokom tih fatalnih četiri-pet dana, u vreme visokog pritiska, u bolnicu je primljeno 40% više ljudi nego obično. Izdaci zdravstva su se udvostručili. Istraživači su kasnije potvrdili da je u Londonu 1952. godine nesreću izazvala snažna sinergetska (udruženo delovanje sa većim efektom) kombinacija vodenih isparenja, ugljen-monoksida i katrana- nastalih sagorevanjem uglja (koji sadrži sumpor) u domaćim ognjištima. Slična nesreća se u Londonu ponovila 1956. godine. Ovog puta bilo je 1000 smrtnih slučajeva, mada je stanje koje ih je izazvalo trajalo samo 18 sati.

Šta su to kisele kiše i kako nastaju?

Padavine (vodeni talozi, kiše) često su blago kisele reakcije zbog prisustva ugljene kiseline u njima zahvaljujući prisustvu ugljen-dioksida u atmosferi. Međutim, kao rezultat antropogenih aktivnosti u vazduhu se nalaze gasovita jedinjenja- oksidi sumpora i azota, koji se rastvaraju u vodi stvarajući odgovarajuće kiseline (pre svega sumporasu i azotastu). Padavine u urbanim i industrijskim zonama, koje obiluju ovim kiselinama, označene su kao kisele kiše. Pored kiselih kiša u oblastima sa velikim atmosferskim zagađenjem česte su i kisele magle ili izmaglice. Kiseli vodeni talozi su veoma opasni za živi svet, naročito biljke, lišajeve, organizme na kopnu, ali i za one u vodi (ribe). Pod dejstvom kiselih kiša propada šumska vegetacija, uništavaju se poljoprivredne površine i dolazi do pomora riba u jezerima. Pored toga, kisele padavine deluju i na sve predmete na zemlji. One izazivaju narušavanje i koroziju spomenika, fasada zgrada, ukrasnih premeta od kamena, metala i drugih materijala. Uništavanje kamenih spomenika, skulptura i ukrasa, naročito u gradskim područjima, označeno je kao kamena erozija. Izuzetno negativno dejstvo kiselih vodenih taloga je izraženo u sinergističkom dejstvu sa drugima atmosferskim zagađujućim materijama ( na primer ozonom u troposferi) kao i u oblastima gde je kisela, silikatna matična podloga zemljišta. Zbog toga su velika oštećenja od kiselih kiša prisutna u centralnoj Evropi, naročito u Nemačkoj, kao i u Velikoj Britaniji. Na području Balkanskog poluostrva i čitave jugoistočne Evrope, gde je krečnjačka matična podlloga, štetno dejstvo kiselih kiša je slabije izraženo, jer se u prisustvu karbonata održava povoljna reakcija (Ph) zemljišta i vode.

Da li zaista postoje ozonske rupe?

Ozon prirodno nastaje u gornjim slojevima atmosfere (u stratosferi na oko 15-40 km udaljenosti od površine Zemlje) pod dejstvom sunčevog ultraljubičastog zračenja (kao i električnim pražnjenjem). Na taj način se formira ozonski sloj ili ozonski omotač koji štiti biosferu omogućavajući opstanak živih bića na površini Zemlje. Ozonski sloj nastaje, i razgrađuje se, pod dejstvom ultravioletnog (UV) zračenja, s obzirom na reverzibilne (povratne) reakcije spajanja i razgradnje molekulskog i atomaskog kiseonika. Ovaj ciklus, koji apsorbuje veliku količinu biološki fotodestruktivnog (razarajuća snaga svetlosnog zračenja) i mutagenog (degenerativne promene na genima) zračenja, može biti narušen masovnom upotrebom hlor-fluor ugljovodonika koji razaraju slojeve ozona. Ova relativno inertna, nezapaljiva, netoksična jedinjenja su u komercijalnoj upotrebi poznata kao freoni. Freoni se koriste kao dodatak aerosolima da bi se lakše raspršivali, kao rashlađivači u rashladnim uređajima, za čišćenje električnih postrojenja, sterilizaciju medicinskih instrumenata, u proizvodnji plastičnih pena, itd. Kada se oslobode u atmosferu, lako stižu do stratosfere, gde ih ultraljubičasti zraci Sunca razgrađuju otpuštajući veoma aktivni atomski hlor koji ne može da opstane sam, već «napada» ozon oduzimajući mu jedan atom kiseonika. Na taj način se delimično razgrađuje ozonski omotač, tačnije istanjuju se njegovi slojevi. Oštećenja ozonskog omotača se nepravilno označavaju kao "rupe", jer kada bi rupe zaista postojale, živi svet u biosferi bio bi uništen. Najveća oštećenja ozonskog sloja otkrivena su 1986. godine iznad Južnog pola, iznad Antarktika, koja su se 1989. godine proširila na oblasti južne Australije. Od tada do danas postoje dokazi o smanjenju prostora sa oštećenjima ozonskog omotača, što je rezultat i veoma stroge kontrole i ograničene upotrebe freona.

Globalno otopljavanje

Norveški istraživač Berge Ousland, koji je potpuno sam, na skijama, prešao 2100 km od severnog vrha Rusije do Severnog pola i Kanade, izjavio je da su se ledene ploče koje prekrivaju arktička mora primetno istanjile u poslednjih sedam godina. On je uveren da ovaj, i drugi dokazi koje je prikupio snažno ukazuju na efekte globalnog otopljavanja. Merenja debljine leda obavljena su kao deo studije Norveškog polarnog instituta, a slična istraživanja su rađena i 1994. godine. Ousland je izjavio da je na pojedinim mestima na 87 stepeni severne geografske širine led bio tanji za ceo jedan metar. Ranija proučavanja su pokazala da se arktički led u poslednjih trideset godina smanjio od 1.8 do 3.1 metara.

Vremenske prilike, temperatura, vetar i zagađenje!

Dok se sunce penje horizontalno ujutru, temperatura vazduha je najveća pri zemlji i polako opada sa udaljavanjem od površine zemljišta. Na svakih 100 metara visine, temperatura opada za 1-3°C. Kako Sunce počinje da se spušta, zemlja se zagreva i zagreva vazduh neposredno iznad površine. Dok se zagreva, površinski vazduh se razređuje i počinje da se diže. Normalno, vazdušna masa se hladi prilikom podizanja, ali brzina hlađenja obično ne dozvoljava da se temperatura (ili tačnije gustina) vazdušne mase koja se diže izjednači sa okolnim vazduhom svaki put kada se dostigne nova visina. Vazdušna masa može da nastavi da se diže još 11-16 km do kraja troposfere pre nego što se njena gustina izjednači sa okolnim vazduhom. Ovaj fenomen, koji vertikalno odnosi prljavi vazduh sa površine zemlje, biva blokiran kad god dođe do toplotne inverzije. Temperaturna ili toplotna inverzija je stanje kada se temperatura povećava sa povećanjem visine u sloju nekog dela troposfere. Drugim rečima, sloj toplog vazduha leži na sloju hladnog vazduha. To znači da površinski zagrejan vazduh prolazi kroz donje slojeve samo dok ne stigne do sloja inverzije. Tu vazduh koj ise diže nije topliji (manje gust) od vazduha iznad i oko njega i on prestaje da se diže. Kretanje vazduha je zaustavljeno, vazduh je zapravo zarobljen zajedno sa zagađivačima koje nosi i to traje sve dok traje i inverzija. Meteorolozi kažu da do toplotne inverzije dolazi na nekoliko načina. Usled zračenja ili površinske inverzije, površina se noću hladi toplotnim zračenjem i hladi vazduh iznad površine, ali ne i udaljenije slojeve vazduha; ovo dovodi do inverzije. Ovo je uobičajena pojava u toku noći koja nestaje pojavom Sunca. Ali ako se površinski sloj previše ohladi zbog oblaka, Sunce ne može da zaustavi inverziju i ona se nastavlja. Temperatura utiče na formiranje, delovanje i interakciju zagađivača na nekoliko načina. Deo uticaja temperature na zagađenje povezan je sa činjenicom da se brzine hemijskih reakcija povećavaju sa porastom temperature. Isto tako, što je vazduh topliji, veća je i količina vode koju vazduh sadrži. Mnogi zagađivači se rastvaraju u vodi i stvaraju kiseline. Ovo se bar delimično ublažava (kao i zagađenje vazduha) kondenzacijom pare u atmosferi i njenim vraćanjem na zemlju u obliku kiše, susnežice ili snega pri čemu se atmosfera čisti. Temperatura je važna i zbog svog delovanja na vetar. Vetar čisti atmosferu razređivanjem i rasturanjem zagađujućih materija. Ovo može da bude blagodat za stanovnike gradova u kojima se stavaraju zagađivači, ali i problem za ljude koji žive u malim mestima i gradovima niz pravac vetra. (preuzeto iz Enciklopedije životne sredine i održivog razvoja, Ecolibri I.P., Beograd, 2003.)