Природно-техногенні небезпеки: парниковий ефект; забруднення ксенобіотиками; порушення озонового шару («озонові діри»); кислотні опади.
У наш час, практично, будь-який катастрофічний процес (забруднення, селі, зсуви, пилові бурі та інші явища) має комбінований характер: техногенний вплив поєднується з природними явищами. Наприклад, деякі екологічні проблеми, які набули глобального характеру: порушення озонового шару, посилення „парникового ефекту”, забруднення Світового океану, зниження родючості ґрунтів, деградація лісів та ландшафтів, зменшення біологічного різноманіття тощо.
Парниковий ефект. В процесі історичного розвитку нашої планети клімат її неодноразово змінювався. Останнім часом в результаті росту населення Землі, інтенсивного розвитку промисловості і енергетики в атмосферу викидається велика кількість забруднювачів і відпрацьованого тепла.
Потепління клімату планети відбувається, головним чином, внаслідок забруднення атмосфери парниковими газами, переважно двооксидом вуглецю (CO2) і меншою мірою метаном (CH4), фреонами та оксидами азоту.
В атмосфері діоксид вуглецю та інші гази діють подібно склу у парнику: вони пропускають сонячне світло й обумовлюють розігрів поверхні планети. Це явище отримало назву парниковий ефект.
Суть парникового ефекту полягає в тому, що світлова енергія проникає крізь атмосферу, поглинається поверхнею землі, перетворюється в теплову енергію і виділяється у вигляді інфрачервоного випромінювання. Однак вуглекислий газ на відміну від інших природних компонентів атмосфери його поглинає, він нагрівається і, в свою чергу, нагріває атмосферу. Тобто, чим більше в атмосфері вуглекислого газу, тим більше інфрачервоних променів буде поглинуто, тим теплішою вона стане. Температура і клімат, до якого ми звикли, забезпечується концентрацією вуглекислого газу в атмосфері на рівні 0,03%. За останні 40 років кількість викидів діоксиду вуглецю збільшилась на 35%.
Зростанню вмісту CO2 в атмосфері сприяє вирубка лісів та використання викопного палива. Якщо допустити збереження існуючих тенденцій, то до 2050 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері подвоїться. Комп’ютерні моделі різних кліматичних параметрів показують, що це призведе до повсюдного потепління на 1.5-4.5 0С. На перший погляд, воно здається помірним. Але збільшення навколишньої температури на 4.5-5.5 0С вище її піків, які сягають 38 0С, може виявитись катастрофічним. Таке потепління викличе танення льодовиків, що спричинить підвищення рівня Світового океану на 2 – 3 м і призведе до затоплення багатьох узбережних районів. Під водою можуть опинитися густонаселені місцевості і навіть країни. Збитки від можливого потепління клімату оцінюється приблизно в 1013 $ США.
З метою попередження впливу парникових газів на всесвітній конференції ООН в Кіото в 1997 р. було прийнято рішення про квотування викидів парникових газів. Знизити забруднення атмосфери допоможе також енергозбереження, розвиток альтернативних джерел енергії, припинення вирубки лісів та насадження дерев.
Порушення озонового шару. Озоновий шар розміщується в атмосфері на висоті 20-35 км і, незважаючи на відносно малу товщину, є природною захисною перепоною на шляху проникання на поверхню Землі УФВ Сонця.
Останнім часом учені надзвичайно занепокоєні значними порушеннями озонового шару. За оцінками спеціалістів, за останні 10 років він зменшився на 4 – 8%, а над полярними шапками виникли так звані „озонові діри”.
Озоновий шар руйнується під дією деяких антропогенних забруднювачів: хлорфтороводнів, фреонів тощо. Ці хімічні речовини широко використовуються в техніці та побуті, як хлорагенти для виготовлення пластмас, хладоагентів, які використовуються в холодильниках, кондиціонерах і теплових насосах.
Коли вперше почали використовуватись хлорфторвуглеводні (ХФВ), враховували що, через їхню інертність, вони будуть абсолютно нешкідливими для НПС. Це справді є правильним для усіх природних резервуарів за виключенням верхніх шарів атмосфери (стратосфери), де вони підлягають розпаду під впливом УФВ. Під його дією ХФВ розпадаються з виділенням атомарного хлору і фтору, який є ефективним каталізатором розчеплення озону (О3) до звичайного кисню (О2). Така реакція дуже швидко відбувається за низької температури. Це найкраще пояснює зменшення озону (порушення озонового шару) над Антарктидою.
Порушенню озонового шару сприяє також космічна, ракетна техніка та надзвукові літаки. Викиди продуктів згоряння палива двигунів розчіплює озон (О3) до звичайного кисню (О2) та сприяють утворенню інших сполук.
Наявність чітких зв’язків між ХФВ, зменшенням озонового шару, можливим зростанням захворювання на рак шкіри людей та інших захворювань привернуло увагу засобів масової інформації і стало предметом широкого обговорювання.
Відповідно до „Програми ООН з з навколишнього середовища” у 1987 р. в Монреалі була підписана угода, якою передбачено до 2000 р. скоротити на 50% виготовлення ХФВ. На наступних зустрічах в Гельсінкі (1989 р.) і Копенгагені (1992 р.) прийняли більш жорсткі умови: заборонити виробництво ХФВ в розвинутих країнах до 1996 р.
Зараз в розвинутих країнах для виготовлення аерозольних балончиків застосовується гідрохлорфторвуглеводні (ГХФВ), які на 95% менш руйнівні для озону ніж ХФВ. Розроблено суміш пропан/бутан як альтернативну охолоджувальну речовину для холодильників та кондиціонерів.
Кислотні опади. Оксиди сірки й азоту, що потрапляють у атмосферу внаслідок роботи ТЕС, транспорту і промислових підприємств, поєднуючись з атмосферною вологою, утворюють дрібні туманоподібні крапельки сірчаної та азотної кислот. Вони переносяться вітрами на великі відстані й випадають на землю разом з дощем, снігом, який має кислу реакцію.
Кислотними називають будь-які опади (дощі, сніг, туман), кислотність яких вища за нормальну і значення pH складає менше 7. Кислотні дощі часто мають pH 4.1-2.1, а інколи навіть менше.
На значних територіях промисловорозвинених країн випадають опади, кислотність яких перевищує нормальну в 10-1000 разів. Крім того збільшилося транскордонне перенесення оксидів, і таким чином ця проблема стала міжнародною.
В Україні кислотні опади випадають часто в Сумській, Черкаській і Рівненській областях. За останні 35 років площа кислотних ґрунтів в Україні зросла на 33%, що призводить до значних економічних збитків.