Биосфераның қазіргі жағдайы

Биосфераның жылулық балансының бұзылуын атмосфераның шаңдануының артуы, өсімдік жабынының булануының өзгеруі,топырақ пен су қоймаларының бетінен ластануының өзгеруі қамтамасыз етеді.Мұнайлы қабықша булануды 20-30%-ға тежейді. Нәтижеде ғалымдардың болжауы бойынша ауаның орташа жылдық температурасы 1-3 С-ға артады. Ал мұның өзі биосфераның термодинамикалық немесе жылулық дағдырыс жаңдайына өтуіне әкеліп соқтыруы мүмкін.

Судың ластануы

Ластануға судың барлық түрлері (мұхит, континенттік, жерасты) әр түрлі дәрежеде ұшыраған. Судың, әсіресе, ауыз судың сапасы халықтың денсаулығын анықтайтын маңызды факторлардың бірі болып табылады. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша судың сапасының төмен болуынан шамамен 5 млн. адам себепті өледі де, әр түрлі дәрежеде уланған немесе ауырған адамдардың саны 500 миллионнан 1 миллиардқа дейін жетеді.

Барлық сулардың құрамында еріген заттар болады. Судағы көп кездесетін элементтерге кальций, натрий, хлор, калий жатады. Судың тұздылығы, әдетте онда еріген химиялық заттардың жалпы мөлшерімен немесе құрғақ қалдықпен (г/л) анықталады. Теңіз суында шамамен 35 г/л тұз болады. Суда органикалық заттар, сонымен қатар патогенді ағзалар да болады. Сулардың ластануы су қоймаларына әр түрлі ластаушы заттардың келіп түсуіне байланысты болады. Ластаушы заттарға негізінен топырақ эрозиясының өнімдері, минералдық тыңайтқыштар, улы химикаттар және тағы басқа заттар (азот, фосфор және басқа биогенді элементтер мен олардың қосылыстары, органикалық заттар, пестицидтер, тұрмыстық қалдықтар, мұнай және мұнай өнімдері) жатады.

Ластаушы заттардың басым бөлігін атмосфералық жауын-шашын әкеледі. Сулардың канализация ағысымен, тұрмыстық қалдықтармен, өнеркәсіп орындарының қалдықтарымен, су транспортымен ластану үлесі де жоғары.

Белгілі мәліметтер бойынша қазір мұхиттың суына жыл сайын 30-дан 50 млн. тоннаға дейін мұнай төгіледі. Оның әр тоннасы 12 км² суды қабықшамен жаба алады. 0,05 мг/л мұнай су құрамында болса, су ішуге жарамсыз, ал концентрациясы 0,5 мг/л болғанда көптеген су ортасымен байланысты ағзалар тіршілігін жояды. Ластанудың әсерінен балықтар мен тағы басқа ағзалардың миграциялық жолдары өзгереді.

Мұнайлы қабықша су бетінің шағылыстыру қабілетін өзгертеді. Ол жылу балансының өзгеруіне және ғаламдық жылу мен ылғалды тасымалдау құбылыстарына әкеледі. Мұнайдың айтарлықтай мөлшері жағалаудағы экожүйелерді жояды. Бұзылған экожүйелердің қалпына келуіне өте көп уақыт керек еткізеді.

Егіншілікпен айналысатын аудандарда ауыл шаруашылығы судың негізгі ластаушы көзі болып табылады. Су топырақтың бұзылу өнімдерімен, тыңайтқыштармен, улы химикаттармен, мал шаруашылық кешендерінен шайылған сулармен ластанады. Мал шарушылық кешендері кейбір аймақтарда негізгі табыс көзі болып табылады. Алайда 100 мың ірі қара мал басы бар кешен қоршаған ортаны миллион халқы бар қаламен бірдей ластандырады.

Жер үсті немесе жер асты суларына химиялық заттардың, микроорганизмдердің немесе басқа заттардың түсуі судың ластану көзі деп аталады.

Атмосфералық ауаның ластануы

Атмосфера – әртүрлі газдардың қоспасынан, су буларынан және шаңнан тұратын, планетаның газ тәрізді қабығы. Жердің космоспен зат алмасу атмосфера арқылы жүзеге асады. Жер космостық шаң мен метеориттік материалды алып, ең жеңіл газдарды сутек пен гелийді жоғалтады. Атмосфера бірнеше қабаттардан тұрады.

Атмосфераның негізгі құрамына азот, оттек, аргон және көмір қышқыл газы жатады.

Атмосфералық ауаның ластануы табиғи және антропогендік жолдармен жүреді.

Табиғи ластану көздері: космостық шаңдар вулкандардың атқылауы, теңіз суларының булануы, тау жыныстарының шайылуы, топырақтың ұшуы, орман, дала өрттері т. б.

Антропогендік ластану көздері: өндірістік орындар және транспорттар, ауыл шаруашылық, құрылыс және тұрмыс обьектілері.

Антропогендік ластану барлық ластану көздерінің 5% құрайды. Антропогендік ластағыш заттардың химиялық құрамы күрделі, улы, әрі қауіпті.

Атмосферадағы ластаушы көздердің әчері 3 км қашықтыққа жетеді. Ауаның жылдамдығына байланысты ондағы ластағыш бөлшектер 1 км, желсіз ауа-райында күмбез құрап 300-500 м дейін көтеріліп, осыдан шаң біртіндеп қайтадан жерге қонады. Есептеулер бойынша, жыл сайын Париж бен Чикагода әрбір кв. км. 260 т, Нью-Йоркке – 300 т, Лондонға – 390 т, Алматыға – 125 т шаң қонады.

Бүкіл әлемдік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша дамыған елдердің 20% әртүрлі формалы аллергиялық аурулармен ауырады екен. Ауадағы шаң концентрациясының жоғары болуы да – өкпе ауруларының бір себебі.

Ауа бассейнінің негізгі ластаушыларына күкірт оксидтері, күкірт сутек, көміртегі оксидтері, азот оксидтері және күл мен күл-қоқымдар ретіндегі қатты бөлшектер жатады.

Арал теңізінен атмосфераға жыл сайын құм, шақ, тұздар 140 млн тоннаны құрайды. Ауыр бөлшектері 800-1000км. қонып қалады, ал майда бөлшектері Белорусия, Литва, басқа елдерге тарайды.

Екібастұз көмір бассейінен атмосфераға 150 млн тонна шаң, күл, қоқыс Монғолияға, Сібірге, Орта Азияға тарайды.

Ауаның мемлекеттік шекарасы болмағандықтан, Атмосферадағы ауаны қорғау глобальдық мағынаға ие болады.

Қазақстанда 1951ж. бастап ШПК(ПДК) нормативтері енгізілген, зиянды шығарылымдар 446 химиялық заттар мен 33 олардың комбинациялар бойынша. Қазақстанда «Атмосфералық ауаны қорғау» туралы заң 1981ж. қабылданған.

«Жылу эффектісі»

Атмосфераның маңызды компонентінің бірі озон О₃ болып табылады. Оның түзілуі мен ыдырауы күннің ультракүлгін сәулелерімен сіңіруіне байланысты. Озон Жердің инфрақызыл сәулелерінің 20% ұстап қалады және ауаның жылыту әсерін күшейтеді. Озон қабаты 122-124км. биіктікте орналасады «озон экраны» деп атайды.

Жылу газдары әсерінен жылу балансының өзгеру нәтижесіндегі жер шарының әлемдік температурасының жоғарлауының мүмкіндігі «Жылу эффектісі» деп аталады.

Американ экологы Б.Небел климаттың жылу мүмкіндігін, яғни «жылу эффектісін» болашақтағы орасан зор катастрофа ретінде қарастырады.

Егер 60 млн. жыл бұрын жер бетіне ірі астероидтың түсуінен болған катастрофа, Небел пікірінше, жануарлар мен өсімдіктердің тұтастай жойылып кетуіне себеп болса, климат өзгеруіне байланысты катастрофа да жеке ағзалар тобына немесе экожүйеге ғана емес, бүкіл биосфераға қауіпті.

Негізгі «жылу эффектісін» тудыратын газдардың біріне көміртегі оксиді жатады және «жылу эффектісін» тудыратын газдардың 50-65% құрайды.

Басқа «жылу эффектісін» тудыратын газдарға метан (20%), азот оксидтері (5%), озон, фреондар және басқа да газдар (10-25%). Олар атмосферадағы барлық газдардың 30% құрайды.

Алынған мәліметтер бойынша осы газдардың әсерінен жердегі ауаның орташа жылдық температурасы соңғы жүзжылдықта 0,3-0,6⁰С көтерілген.

XXI ғ-да планетаның орташа жылдық t⁰-сы әртүрлі жерлерде 1-3,5⁰С көтерілуі мүмкін.

Егер мұхит деңгейі 1,5-2 м. көтерілсе, құрлықтың 5млн.км² жері су басып кетеді деп болжанады. Бірақ бұл аудан көп емес (құрылықтың 3% ғана) құрайды.

Климаттың жылуы ауа-райының тұрақсыздануына, табиғи зоналардың шекараларының ауысуына, шторм мен ураганның көбеюіне, жануарлар мен өсімдіктердің жойылуының жылдамдауына әкеліп соғады деген де болжам бар.

Осылардын барлығы 1979 ж. Торонтодағы Халықаралық конференцияда климаттың өзгеру проблемасы бойынша келесідей пікірді туғызды: «жылу эффектісінің соңғы салдарын әлемдік ядролық соғыспен салыстыруға болады» - деген.

Атмосфераға СО₂ шығарылуының негізгі техногендік көзі органикалық жанар майларды жағу болып табылады. Болжаулар бойынша XXI ғ-ң бірінші жартысында көміртегінің бөлінуі жылына 10 млрд.т. тең болады.

Атмосферадағы көміртегінің мөлшерін сіңіруші негізгі факторларға фотосинтез процесінде және мұхиттармен сіңірілуі жатады.

«Озон тесігі»

Атмосферадағы озон проблемасының адам іс-әрекетімен байланысты екі аспектісі бар:

1. Озонның жоғарғы қабаттағы бұзылуы («озон экраны»).

2. Жерге жақын кеңістіктегі концентрациясының көбеюі.

Озон экранының шекарасындағы озон (О₃) екі атомдық оттегі молекуласының ультракүлгін сәулелерінің әсерінен ыдырап, келесі бір оттегі молекуласымен қосылуы нәтижесінде түзіледі. О₃ тұрақсыз болғандықтан қайтадан О₂ түзіліп отырады.

Соңғы жылдары атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы озон мөлшері 3%-ке азайған. Егер озон 1% азайса, онда терінің рак ауруы 5-7% көбейеді. Озондық ең көп жойылуы Антарктидада тіркелген. Бұл жерде соңғы 30 жылда озон қабаты 40-50% жұқарған.

Озон концентрациясының азаюы тіркелген кеңістік шегін «озон тесігі» деп атаймыз.

«Озон тесігінің» пайда болу себептері осы күнге дейін анық емес. Ең алғаш рет олар XX ғасырдың 80-жылдарының басында байқалған.

Озон қабатын бұзатын негізгі антропогендік факторға фреондар (хладондар) жатады.

Пропилент – фреондар өте тұрақты газдар, олар атмосферада 100 жыл өмір сүріп, озон қабатына жетіп, күшті хлор бөледі. Әрбір хлор атомы 100 мың озон атомын бұзады.

Монреальдық отырыста 1980ж.-2000ж. көптеген мемлекеттерде фреондарды өндіруді 50% қысқарту және пропилленттерді басқалармен алмастыру мәселесі қарастырылған.

Бірқатар елдерде (АҚШ, Ұлыбритания, Франция) фреондар (ХФС)–>(ГХФС) гидрохлорфторкөміртекпен алмастырылып жатыр, олардың өмір сүруі 2-25 жылға қысқа, О₃-ды ыдырату потенциялы ХФС-ға қарағанда 10 есе аз. Озон қабатының тұрақтылығын жоғарлатудың басқа жолдары іздестірілуде. Озон қабатына этан мен пропан беру атомдық хлорды әлсіздендіріп хлорсутекке айналдырады. Тағы да озонның түзілуімен жинақталуына электормагниттік сәулелендіру, лазер сәулелері, электр зарядтары ықпал етеді. Олар оттектің фотодиссоциациясын жақсартады және озонның жинақталуы мен түзілуіне ықпал етеді

«Қышқылдық жаңбырлар»

Күкірт оксиді – қышқыл жаңбырдың пайда болуына ықпал ететін негізгі ластаушы. Күкірт ангидриді су буларымен қосылып, күкірт қышқылы ертіндісіне айналады. Қышқылдық жанбырдың түзілуіне SO₂ үлесімі 70% құрайды. Ал 20-30% қышқылдық жаңбырлар басқа заттардың, әсіресе СО₂, шығаруларына байланысты.

Алғашқы қышқылдық жаңбырлар 1907-1908 жж. Англияда тіркелген. Қазіргі уақытта жаңбырдың рН 2,2-2,3. Мұндай мәндер лимон шырыны немесе тұрмыстық уксустың қышқылдығына жақын. Әсіресе, қышқылдық жаңбырлар Скандинавия елдері үшін, Англия, Германия, Белгия, Дания, Польша, Канада, АҚШ солтүстік аудандарына тән.

Қалаларда 70-90% атмосферадағы ластану, соның ішінде қашқылдық жаңбырлардың түзілуіне автотранспорт себепті. Қышқылдық жаңбырлардың жағымсыз әсерлері әрқилы. Олар топыраққа, су экожүйелеріне, өсімдіктерге, архитектуралы ескерткіштерге, басқа құрылыс обьектілерге әсер етеді.

Қала және ауылдардың ауа ортасын жақсартуда архитектуралық және жоспарлық іс-шаралардың үлкен маңызы бар. Жоспарлау құрылымы микроклиматты жақсартуға және ауа бассейінін қорғауға ықпал жасау керек. Қоршаған ортаның негізгі ластану көздерін ескеру қажет.

Жасыл ағаштар зиянды қоспаларды, радиоактивтік бөлшектерді заласыздандыратын биофильтр болып табылады.

Жалпы атмосфералық ауаны ластанудан қорғау тек аймақтық немесе тұрғылықты масштабта ғана емес, глобальдық сипатта болуы керек.

Орытынды.

Биосфера тіршілік қабаты. Биосфера ғылымын ХХ ғасырдың 20-жылдарында В.И.Вернадский жер шарының тіршілік қабаты және тірі организмдер жайлайтын бөлігі, ең үлкен экожүйе екенін ғылыми түрде негіздеді. В.И.Вернадский биосфера заттегі геологиялық жағынан жеті бөлшектен тұратынын атап айтты: тірі заттек, тіршілік заттек, өлі заттек, биологиялық заттек деп бөлді.

Биосфера заттектер айналымын үзбей сүйемелдеп тұратын ғаламшардың ең үлкен экожүйесі, яғни тіршіліктің өсіп-өнуіне, көбеюіне мүмкіндік бар қабат. Биосфера +50⁰С-дан -50⁰С –ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады. Жерді қоршап тұрған ерекше бір қабат – биосфера. Биосфера тірі организмдер таралған аймақтардығ бәрін қамтиды. Биосфераның пайда болуымен бірге жер бетінде тірі организмдер өсіп-өніп, сыртқы қоршаған ортаның эволюциялық дамуына сәйкес қалыптасады.