Чем грозит человечеству глобальное загрязнение воздушной оболочки нашей планеты и как с ним бороться?

Существует чёткая классификация основных источников загрязнения окружающей среды, в том числе воздушной оболочки Земли. В зависимости от происхождения выделяют:

• естественные, созданные самой природой;
• антропогенные, появившиеся в результате деятельности человека.

Природные причины загрязнения атмосферы

В категорию природных загрязнителей атмосферы входят:

• вулканические извержения;
• возникшие в результате сильной засухи или попадания молнии возгорания лесов и торфяников;
• песчаные, пылевые бури;
• испарение солей из Мирового океана;
• ветровая эрозия почвы и горных пород;
• радиоактивное излучение естественного происхождения, например, космическое;
• падение на землю космических частиц;
• выделение газов в результате разложения органики;
• распространение пыльцы растений, грибных спор, бактерий.

Причины, связанные с деятельностью человека

К этой группе относят:

• испытания ядерного оружия военными;
• переработка отработанного ядерного топлива;
• добыча полезных ископаемых, разработка нефтяных месторождений;
• ядовитые выбросы диоксида, сероуглерода, свинца, ксилола промышленными предприятиями и комплексами;
• работа теплоэлектростанций и котельных;
• гниение отходов на свалках;
• использование химикатов фермерскими хозяйствами;
• промышленное животноводство;
• возгорания лесных массивов из-за нарушения человеком техники пожарной безопасности;
• перемещение реактивных самолётов в верхних слоях атмосферы;
• выхлопные газы автомобилей и общественного транспорта;
• курение.

Последствия для окружающей среды

Несмотря на то что естественные источники при определённых условиях могут нанести существенный ущерб окружающей среде и сильно загрязнить воздух, деятельность человека намного опаснее, ведь из-за неё в атмосферу ежедневно выбрасывается огромное количество вредных веществ, а также копоти и пепла. Это приводит к целому ряду опасных последствий, которые можно объединить в четыре крупные группы:

• истощение озонового слоя планеты, образование в нём дыр, через которые пропускается намного больше солнечной радиации;
• парниковый эффект и изменение климата, в результате чего происходит таяние ледников, повышение уровня мирового океана, исчезновение некоторых видов животных и растений;
• кислотные дожди, приводящие к отравлению почвы и водоёмов, гибели урожая, скота и другим непоправимым последствиям;
• проблемы со здоровьем у всех живых организмов, развитие смертельных заболеваний у людей.

Основные пути решения проблемы

Во многих странах на государственном уровне принимаются законодательные акты, регулирующие деятельность промышленных объектов и прописывающие нормы загрязнения окружающей среды. Помимо этого, применяются и другие меры, которые помогают сократить вредные выбросы и снизить в несколько раз уровень загрязнения воздуха.

Установка специальных фильтров на промышленные трубы

Фильтры, устанавливаемые на трубы промышленных предприятий, предназначены для снижения количества попадающих в атмосферу вредных веществ. По принципу работы их подразделяют на следующие типы:

• адсорбционные. Основаны на использовании поглощающих материалов, впитывающих газы и загрязняющие вещества. В качестве фильтров могут применяться растворы известняка, активированный уголь, аммиак. Плюсы: эти установки безопасны и энергоэффективны. Минусы: требуют трудоёмкого ухода, частой чистки, замены очистительной жидкости и занимают много места;
• каталитические. В качестве фильтров применяются вещества (твёрдые катализаторы), через которые пропускают ядовитые газы и ускоряют реакцию их разложения. Плюсы: подобное оборудование долговечно, срок его службы доходит до 50 лет и больше. Минусы: энергозатратно, имеет высокую стоимость, жёсткие требования к функционированию;
• механические. Принцип их работы заключается в концентрации ядовитых веществ в специальных турбинах с винтами, создающими вихри и собирающими токсичные соединения. Плюсы: имеют длительный эксплуатационный срок, экологически безопасны. Минусы: малоэффективны, энергозатратны и требуют частой очистки.

Наука не стоит на месте и предлагает иные пути решения за счёт разработки нового оборудования. Относительно недавно появился электроогневой метод уничтожения вредных выбросов от промышленных предприятий. Он основан на направлении газа в сосуды и их последующий пропуск через наэлектризованное пламя. Однако на практике данный способ трудноосуществим и затратен.

Озеленение городов

Посадка растений позволяет снизить уровень загрязнения воздушной оболочки планеты. Зелёные насаждения выделяют большое количество кислорода и впитывают в себя, словно губка, вредные вещества.

Чтобы противодействовать влиянию выбросов в промышленных регионах, необходимо провести следующие работы по озеленению:

• посадка и выращивание деревьев и кустарников, создание в городах парковых зон, аллей, рощ;
• изготовление зелёных изгородей, живых бордюров;
• размещение у зданий цветников, газонов, клумб;
• вертикальное выращивание растений на заборах, фасадах сооружений.

Сокращение вырубки лесов и их воспроизводство

Вырубка деревьев пагубно влияет на флору и фауну, сокращая естественную площадь обитания многих видов растений и животных. Но именно лесные массивы принимают непосредственное участие в производстве кислорода, которым дышат миллионы людей и живых организмов на нашей планете.

Большая часть лесов уничтожается для освобождения земли под сельскохозяйственные угодья. Учёные предлагают использовать естественный ландшафт для выращивания урожая и создания пастбищ.

Кроме того, необходимо тщательно следить за воспроизводством леса, создавая новые участки с молодыми насаждениями и устраняя больные деревья.

Использование альтернативных источников энергии

Выброс углекислого газа при выработке энергии – серьёзная проблема, в результате которой происходит постепенное уничтожение озонового слоя. Поэтому человечество остро нуждается в ресурсо- и энергосберегающей охране окружающей среды с помощью иных источников энергии.

К альтернативной энергии относят:

• солнечную термальную. Тепло Солнца преобразуется в тепловую энергию с помощью вакуумных и плоских коллекторов, служащих абсорберами, накопителями и передатчиками. Они применяются для отопления домашних хозяйств, социальных и производственных объектов;
• ветровую. Потенциал ветра трансформируется в энергию, благодаря ветропаркам. Крупная ветроустановка способна обеспечить электроэнергией город или промышленное предприятие. В последнее время их стали возводить в 10-12 км от береговой линии океана, чтобы максимально использовать мощь океанских ветров, скорость которых в несколько раз сильнее, чем на суше;
• фотогальваническую. Свет, излучаемый Солнцем, представляет собой экологически чистый и возобновляемый энергетический источник, который преобразуется в электрическую энергию с помощью фотогальванических элементов, встроенных в солнечные батареи. Они работают, как своеобразный приёмник, перерабатывающий ультрафиолетовые лучи в электричество.

Современные методы утилизации и переработки мусорных отходов

Отходы занимают всё больше территорий, их количество катастрофически растёт, а загрязнение атмосферы из-за гниения и выделения ядовитых веществ происходит более быстрыми темпами. Поэтому необходимы поиски эффективных мер по утилизации и переработке мусора, а также по сокращению числа свалок.

Сегодня существуют следующие технологии переработки отходов:

• сжигание на специальных полигонах. Такой метод наносит существенный ущерб окружающей среде. Однако если используется специальное оборудование, которое перед сжиганием помогает удалить вредные вещества из мусора, то воздействие выбросов на атмосферу будет более щадящим;
• плазменная переработка. С её помощью осуществляется утилизация сырья для изготовления вторичной продукции, например, строительных материалов. Таким образом, мусор может использоваться повторно, что благотворно влияет на окружающую среду;
• термическое разложение отходов при низких температурах. Наиболее эффективный и экологичный способ, практически не оказывающий воздействия на атмосферу и помогающий вырабатывать тепло, которое можно преобразовать в электрическую энергию.

Для утилизации органического мусора применяется компостирование. Отходы зарываются и гниют, образуя компост. Но при этом способе в атмосферу активно выделяется вредный метан.

Контроль за качеством и количеством автотранспорта

Для контроля за выбросом выхлопных газов и регулирования количества и качества автотранспорта принимаются следующие меры:

• разрабатываются специальные фильтры и нейтрализаторы выделяемого газа для выхлопных труб, а также инженерные установки, предназначенные для снижения энергопотерь при движении на низких скоростях и торможении;
• меняется химический состав топлива;
• осуществляется постепенный переход на электромобили, электрифицируется общественный транспорт.

Иные способы борьбы с загрязнением воздуха

Среди прочих методов снижения вредных выбросов в атмосферу предлагаются следующие:

• экологичное земледелие. Предполагает замену химических удобрений и пестицидов для повышения урожайности на органические вещества (компост, навоз), использование щадящих методов взрыхления, поддержание севооборота;
• вынос промышленных комплексов из больших городов на удалённые от жилых пунктов участки. При этом такая площадка должна быть правильно оборудована и окружена большим количеством насаждений, которые являются естественными фильтрами для очистки воздуха.