Czy to na ziemi, w wodzie, czy w powietrzu, wszędzie jesteśmy świadkami ludzkiej ingerencji w środowisko naturalne. Człowiek stara się dbać o środowisko. Jednak nie zawsze to się udaje. Niestety człowiek jest główną przyczyną wszelkich kataklizmów: dziura ozonowa, efekt cieplarniany, kwaśne deszcze... - to tylko kilka z poważnych problemów naszego świata. Z tego powodu ludzie starają się jakoś zrehabilitować. Powstają różne organizacje pozarządowe mające na celu ochronę środowiska. Istnieje kilka sposobów na to by przyczynić się do poprawy naszej planety:

1.Segregacja odpadków

2.Wyrzucanie śmieci do kosza, a nie na trawniki

3.Przeciwdziałanie zanieczyszczeniom

4.Zamienianie elektrowni węglowych na elektrownie czerpiące ciepło ze źródeł alternatywnej energii

Każdy z nas może się zatroszczyć o otaczającą nas przyrodę. Jednak nie każdy z nas wie jakie nasze zachowania przyczyniają się do niszczenia środowiska.

Szczegóły znajdziecie poniżej.

Na początek efekt cieplarniany:



Efekt Cieplarniany

Czym jest efekt cieplarniany ??

Ziemia posiada atmosferę o grubości ponad 1000 kilometrów. Atmosfera zawiera masy powietrza, które zatrzymują i magazynują ciepło pochodzące ze słońca pod postacią promieniowania podczerwonego. Podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi będące skutkiem zatrzymywania energii słonecznej przez gazy cieplarniane nazywane jest efektem cieplarnianym lub "szklarniowym", a także globalnym ociepleniem.



Jak powstaje efekt cieplarniany ??

Znaczna część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe o długości fali od 0,1 do 4 mm) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej ogrzanie. Wskutek ocieplenia powierzchni Ziemi następuje emisja promieniowania podczerwonego (promieniowanie długofalowe o długości fali od 4 do 80 mm). Znaczna część tego promieniowania jest pochłaniana przez znajdujące się w atmosferze cząsteczki wody, dwutlenku węgla i innych gazów oraz przez drobne kropelki wody w chmurach. Energia cieplna jest teraz przekazywana przez atmosferę głównie z powrotem do powierzchni Ziemi w postaci tzw. promieniowania zwrotnego a tylko częściowo w przestrzeń kosmiczną. Promieniowanie zwrotne ogrzewa ponownie powierzchnię Ziemi, dlatego jest podstawową przyczyną występowania na naszej planecie efektu cieplarnianego. Energia oddawana przez naszą planetę jest mniejsza od energii przyjmowanej pochodzącej ze Słońca.

Dzięki ochronie atmosfery przed wychłodzeniem Ziemi średnia temperatura powietrza wynosi ok. +15°C. Gdyby atmosfera nie zawierała gazów cieplarnianych, nagrzana powierzchnia Ziemi wypromieniowywałaby swą energię w przestrzeń kosmiczną, dlatego średnia temperatura powietrza byłaby równa ok. -17°C.

Dopóki człowiek nie zanieczyszczał środowiska w tak znacznym stopniu, jak ma to miejsce obecnie, główną rolę w pochłanianiu ciepła odbitego od powierzchni Ziemi pełniła para wodna. Jednak od kilkudziesięciu już lat na skutek działalności człowieka szybko wzrasta rola pozostałych gazów cieplarnianych.

Kwaśne deszcze

Czym są kwaśne deszcze ??

Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy - dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V).

Powstawanie kwaśnych deszczy

Kwaśne deszcze powstają głównie na obszarach, gdzie atmosfera jest narażona na długotrwałą emisję dwutlenku siarki i tlenków azotu, zarówno ze źródeł naturalnych, np. czynnych wulkanów, jak również sztucznych - spaliny powstające w wyniku spalania zasiarczonych paliw - węgla brunatnego i kamiennego.

Skutki występowania kwaśnych deszczy

Kwaśne deszcze wywierają negatywny wpływ na faunę i florę. Są niewątpliwą przyczyną licznych chorób układu oddechowego. Znacznie przyspieszają korozję różnego rodzaju konstrukcji metalowych oraz zabytków.

Ochrona przed kwaśnymi deszczami

Zapobieganie występowania kwaśnych deszczy polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze spalin emitowanych do atmosfery oraz ograniczaniu spalania paliw zawierających siarkę i jej związki, głównie węgla brunatnego i kamiennego.

Przeciwdziałanie występowaniu kwaśnych deszczy powinno mieć charakter międzynarodowy, ponieważ nierzadko opady kwaśnego deszczu trafiają na obszary znacznie oddalone od źródeł zanieczyszczeń atmosfery.



Dziura ozonowa

Czym jest dziura ozonowa ??

W atmosferze ziemskiej na wysokości od 10 do 50 km występuje warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu (O3) - ozonosfera. Maksymalne stężenie ozonu utrzymuje się na wysokości ok. 23 km. Od końca lat 70 - tych obserwuje się znaczny spadek zawartości ozonu, szczególnie nad Antarktydą, w rejonie bieguna południowego. Zmniejszenie koncentracji ozonu w ozonosferze jest nazywane dziurą ozonową.

Powstawanie dziury ozonowej

Dziura ozonowa powstaje wskutek niszczenia warstwy ozonowej przez związki chemiczne, zwane freonami.

Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego freony ulegają fotolizie, w wyniku czego uwalniane zostają atomy chloru. Chlor wchodzi w reakcję z ozonem, tworząc równie aktywny tlenek chloru (ClO) oraz zwykły tlen (O2). Następnie reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru prowadzi do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO2) oraz uwolnienia kolejnego atomu chloru, który rozbija następne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może ulegać rozpadowi na atom chloru oraz dwuatomową cząsteczkę tlenu.

Poniżej zamieściłem reakcje chemiczne zachodzące podczas niszczenia ozonu:

CnClxFy CnFy + x Cl

Cl + O3 ClO + O2

2 ClO ClO2 + Cl

ClO2 Cl + O2

Przedstawione powyżej reakcje przebiegają aż do całkowitego wyczerpania się cząsteczek ozonu lub do momentu usunięcia chloru wskutek innych reakcji chemicznych.

Ocenia się, że roczne tempo spadku zawartości ozonu wynosi poniżej 0,2% w okolicach równika oraz od 0,4 do 0,8% w umiarkowanych szerokościach geograficznych. Jednak największe (i wciąż zwiększające się) tempo spadku ozonu stratosferycznego obserwuje się w rejonie bieguna południowego w okresie wczesnojesiennym (przełom września i października). W okresie 1987-92 całkowita zawartość ozonu stratosferycznego zmniejszyła się o ponad 50% w stosunku do zawartości z 1970 roku, kiedy to średnia październikowa wynosiła jeszcze 300D ( 1D [dobson] - jednostka używana do określania koncentracji ozonu, nazwana na cześć konstruktora przyrządów pomiarowych ).

Można zadać pytanie: dlaczego dziura ozonowa powstaje właśnie nad Antarktydą (na półkuli południowej), mimo że największa emisja gazów niszczących ozon występuje na półkuli północnej, na terenach najbardziej rozwiniętych i uprzemysłowionych. Oto mechanizm powstawania dziury ozonowej nad Antarktydą:

Powietrze zanieczyszczone freonami, halonami i innymi gazami, na skutek różnic ciśnień zostaje wprawione w ruch i jest przenoszone na pewne odległości. Wraz z wielkoskalowymi prądami powietrznymi w atmosferze ziemskiej (wiatrami stratosferycznymi) masy zanieczyszczonego powietrza są następnie roznoszone po całej kuli ziemskiej. Obecnie freony występują nad całą powierzchnią kuli ziemskiej, nawet w miejscach tak odległych od uprzemysłowionych terenów (Europa, USA), jak Antarktyda. W okresie, kiedy na półkuli północnej rozpoczyna się pora wiosenna, nad Antarktydą zaczyna się noc polarna. Tworzy się wtedy regularny, stabilny, trwający pół roku wir, w którym powietrze krąży wokół bieguna południowego. Masy powietrza antarktycznego są wtedy całkowicie odizolowane od dopływu powietrza równikowego, zawierającego zawsze wysokie stężenie ozonu stratosferycznego. Reakcje niszczenia ozonu przez freony przebiegają szybciej, niż reakcje powstawania ozonu, zatem jego koncentracja wyraźnie ulega zmniejszeniu. W 1982 roku zaobserwowano kilkudniowy całkowity brak ozonu w dolnych warstwach stratosfery.

Z przedstawionego powyżej mechanizmu powstawania dziury ozonowej można łatwo zauważyć, jak bardzo ważną rolę dla ludzkości spełniają lasy równikowe, które poprzez produkcję olbrzymich ilości tlenu atmosferycznego (O2) umożliwiają powstawanie ozonu (O3).



Gazy niszczące ozon

Wśród gazów wywierających niszczący wpływ na warstwę ozonową największy udział mają freony, halony oraz tlenki azotu.

Pod względem chemicznym freony (CFC) są pochodnymi chlorowcowymi węglowodorów nasyconych. W cząsteczce zawierają atomy chloru i fluoru, niekiedy również bromu. Powstają przez działanie fluorowodorem na halogenopochodne metanu lub etanu w obecności katalizatora - pięciochlorku antymonu. Niższe freony charakteryzują się znaczną prężnością pary w niskich temperaturach i wysokim ciepłem parowania. Ze względu na dużą pojemność cieplną mają znaczny udział w zwiększaniu się efektu cieplarnianego. Nie mają zapachu lub posiadają zapach eteru. Są bezbarwne i nietoksyczne. Znalazły zastosowanie w produkcji urządzeń chłodzących i klimatyzacyjnych oraz (obecnie coraz rzadziej) w produkcji kosmetyków i dezodorantów. Najbardziej znanymi i najczęściej używanymi freonami jest dichlorodifluorometan (CCl2F2), zwany freonem F-12 oraz dichlorotetrafluoroetan (C2Cl2F4), zwany freonem F-114. Obecnie oblicza się, że w atmosferze znajduje się ponad 20 mln ton freonów.

Halony są pochodnymi fluorowcowymi metanu i etanu. Są nietoksycznymi gazami lub cieczami. Nie ulegają spalaniu. Stosowane są do produkcji gaśnic halonowych.

Tlenki azotu powstają w ozonosferze głównie w wyniku spalania paliw przez silniki samolotów i rakiet. W znacznych ilościach tlenki azotu wydzielane są do ozonosfery również w wyniku wybuchów jądrowych.



Skutki niszczenia warstwy ozonowej

Ozonosfera pochłania bardzo szkodliwe dla wszystkich żywych organizmów promieniowanie ultrafioletowe (UV) o długości fali poniżej 390 nm. Niszczenie warstwy ozonowej prowadzi do zmniejszania się efektywności pochłaniania promieni UV. W wyniku tego organizmy są narażone na zwiększone promieniowanie ultrafioletowe.

Nadmiar promieni UV może doprowadzić do zakłócenia równowagi całych ekosystemów. Promieniowanie ultrafioletowe przenika wodę do kilku metrów wgłęb (w przypadku wód czystych nawet do kilkunastu metrów). Powoduje to zamieranie szczególnie wrażliwych organizmów roślinnych i zwierzęcych tworzących plankton. Konsekwencje tego są widoczne w następnych ogniwach łańcucha troficznego. Zmniejszy się więc występowanie ryb żywiących się planktonem oraz ryb drapieżnych.

Promieniowanie ultrafioletowe wpływa również niekorzystnie na rośliny. Wśród roślin, które wykazują reakcję na promienie UV, ponad dwie trzecie gatunków jest na nie wrażliwe. Należy przy tym zaznaczyć, że są to głównie gatunki roślin uprawnych i przemysłowych.

Zwiększenie się natężenia promieniowania ultrafioletowego na Ziemi odbije się z pewnością w gospodarce człowieka. Zmniejszenie liczebności populacji ryb na skutek zaniku planktonu doprowadzi do znacznie mniejszych połowów na określonym terenie. Ucierpi więc rybactwo i rybołówstwo. W wyniku niszczenia przez promienie UV chlorofilu roślin uprawnych (np. zbóż) zmniejszą się plony, a więc ucierpi rolnictwo.

Promieniowanie ultrafioletowe może jednak negatywnie wpływać bezpośrednio na ludzi. Poprzez wytwarzanie pigmentów w skórze, człowiek tylko w niewielkim stopniu jest zdolny do obrony. Nadmierne promieniowanie UV może osłabiać u ludzi system immunologiczny i tym samym zmniejszać odporność na infekcje i choroby. Wśród chorób tych najgroźniejsze są z pewnością choroby nowotworowe, a szczególnie nowotwory skóry (np. czerniak). Ponadto promieniowanie ultrafioletowe powoduje podrażnienie spojówek, a przez to występowanie licznych chorób oczu, głównie zaćmy. Promienie UV powodują także przyspieszenie procesów starzenia się skóry.

Jeśli do środowiska wciąż wydzielane będą freony i inne gazy niszczące ozon, to w niedalekiej przyszłości dziura ozonowa powiększy znacznie swój rozmiar i wkrótce pojawi się nad całą kulą ziemską. Nie będzie to już więc dziura ozonowa, ale całkowity zanik ozonu w atmosferze ziemskiej.

Ochrona warstwy ozonowej

Już w 1971 roku dwóch chemików zauważyło i udowodniło niszczący wpływ freonów na warstwę ozonową atmosfery. Byli nimi prof. Sherwood Rowland i dr Mario Molina (laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii z 1995 roku). Komisja do spraw ochrony środowiska ONZ zwróciła uwagę na to zjawisko dopiero w 1976 roku. Od tego czasu freony znalazły się na liście związków chemicznych niebezpiecznych dla środowiska naturalnego. Konkretne działania mające na celu niedopuszczenie do zmniejszania się warstwy ozonowej nad powierzchnią kuli ziemskiej zaczęto jednak podejmować dopiero od 1982 roku, kiedy to dr Joe Farman odkrył na Antarktydzie Zachodniej całkowity zanik ozonu w atmosferze. W 1987 roku w celu ochrony warstwy ozonowej z inicjatywy UNEP (Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych) 31 państw (w tym Polska) podpisało Protokół Montrealski. Zakładano w nim 50 - procentowe ograniczenie produkcji freonów do 2000 roku w stosunku do wartości z 1986 roku. Od 1990 roku rzeczywiście obserwuje się zmniejszenie tempa wzrostu freonów w atmosferze - z 5% rocznie do mniej niż 3%. Ponadto 11 października 1990 roku Polska stała się członkiem Konwencji Wiedeńskiej w sprawie ochrony warstwy ozonowej, w myśl której zakazana jest produkcja freonów oraz import zagranicznych urządzeń chłodzących zawierających freony. Można więc mówić o znacznym wzroście świadomości władz i społeczeństwa, co jest pocieszającym zjawiskiem. W produkcji kosmetyków i dezodorantów nie stosowane są już praktycznie freony, a jako nośniki używane są inne, nieszkodliwe dla środowiska gazy - propan i butan. Kosmetyki te oznaczane są jako "CFC frez" lub "ozon friendly" (przyjazne ozonowi). Także nowoczesne lodówki i chłodziarki są urządzeniami bezfreonowymi.

Jednak pomimo wszelkich działań mających na celu niedopuszczenie do dalszej emisji freonów i halonów, w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat nie stanie się możliwe odbudowanie warstwy ozonu nawet do grubości sprzed 20 laty.

Katastrofy ekologiczne

Nie tylko kwaśne deszcze, efekt cieplarniany i dziura ozonowa są poważnym problemem. Niestety czasami mają miejsce w naszym świecie również katastrofy ekologiczne. Jednym z przykładów jest chociażby sytuacja z Czarnobyla.

Co to jest katastrofa ekologiczna ??

Katastrofa ekologiczna polega na zmianie środowiska przyrodniczego gatunku lub populacji w sposób, który uniemożliwia jej przetrwanie. Katastrofy dzielą się na: spowodowane działalnością żywiołu (powodzie, pożary, cyklony, huragany itp.) oraz działalnością człowieka (skażenia przemysłowe, awarie elektrowni, pożary, wycieki ropy).

Przyczyny katastrof ekologicznych

Przyczyny katastrof to głównie globalne ocieplenie (zmiany klimatu) oraz rozwój przemysłu, a co za tym idzie - zwiększenie zagrożenia związanego ze składowaniem i przewożeniem szkodliwych odpadów. Zdarza się też, że ludzki błąd lub brak odpowiedzialności powoduje wybuch lub awarię urządzeń, takich jak reaktory jądrowe lub cysterny, w których przewozi się szkodliwe chemikalia.

Czarnobyl

Czarnobyl (1986) - katastrofa reaktora nuklearnego na Ukrainie. W związku z remontem planowano wyłączyć czwarty blok elektrowni i sprawdzić, czy w razie braku energii elektrycznej turbogenerator będzie w stanie wytworzyć energię niezbędną do ruchu pomp. W wyniku wyłączenia systemów awaryjnych i błędu operatora nastąpił 10 - dniowy pożar. Skażeniu uległo ponad 28. 000 km2. Do atmosfery przedostały się: pluton, jod, cez i stront, ewakuowano ponad 100 tys. osób.

Morze Aralskie

Wysychanie Morza (Jeziora) Aralskiego - początek katastrofy to l. 60, kiedy wskutek działań władz radzieckich zmieniono bieg rzek: Amu Darii i Syr Darii, które zasilały wody morza. Chodziło o zwiększenie produkcji bawełny w Azji Środkowej. Obecnie stężenie soli w wodzie zwiększyło się niemal dwukrotnie, co jest przyczyną śmierci wielu gatunków ryb. W soli znajdują się także trujące związki chemiczne, które przyczyniają się do zwiększenia zachorowalności ludzi na raka oraz choroby układu oddechowego. Wysychanie ma także inne konsekwencje: zmiany klimatyczne (burze piaskowe), spadek produktywności pól, zmiany ekosystemu delt rzecznych. Próbę ratowania części jeziora podjęli Kazachowie, budując tamę, dzięki której zaczęło się napełniać. Zagrożenie jest tak wielkie, że według szacunków, bez ekologicznych interwencji, jezioro może zniknąć za 12 lat!

To tylko kilka z wielu przypadków katastrof ekologicznych. Jeśli nie będziemy dbać o środowisko sami doprowadzimy do jego końca, całkowitego zniszczenia. Dlatego apeluję o to by każdy z nas starał się zrobić cokolwiek w tej sprawie. Liczy się nawet mały gest. Systematyczność może uratować naszą planetę. Jeśli będziemy chronić środowisko będziemy się jeszcze długo cieszyć zdrowiem i pięknem otaczającego nas krajobrazu. Nie bądźmy bezmyślni. Każdy nasz wybór, każdy nas czyn ma swoje konsekwencje. Dlatego starajmy się postępować mądrze.

Bibliografia:

http://ekoproblemy.webpark.pl/efciepl.htm

http://ekoproblemy.webpark.pl/deszcze.htm

http://ekoproblemy.webpark.pl/ozon.htm

http://supermozg.gazeta.pl/supermozg/1,91628,5838655,Najwieksze_katastrofy_ekologiczne.html