Дәріс. Әлемдік биосфералық проблемалар.

Соң ғ ы жылдары атмосферадағ ы кө міртегі оксидтері тез кө бейіп ө сімдіктерде жү ретін фотосинтез процесін жылдамдатуда. Нә тижесінде, кө міртегі оксиді ә рбір 10 жыл сайын 2 %-ке ө сіп, атмосферада жылу эффектісін туғ ызуда. Ал жылу эффектісі ө з кезегінде жер шары климатының орташа температурасын кө теріп, тү рлі экологиялық апаттардың (мұ хиттардың кө терілуі, ауа райының ө згеруі, қ ауіпті циклондар мен цунамилар, шқ лейттену, ө рттер, т.б.) тууына себеп болып отыр. Аталғ ан газдармен қ атар, метан, азот оксиді, озон, т.б. газдар кү н сә улесін жер бетіне кедергісіз жібергенімен, ал жер бетінен космос кең істігіне кететін ұ зын толқ ынды жылу сә улелерін ө ткізбей кө мірқ ышқ ыл газдарының қ ызып, жалпы атмофера шегінде жылу процесін тездетуде. Мә селен, XIX ғ асырдың 20-жылдарында кө мір қ ышқ ылы газының атмосферадағ ы мө лшері 0, 029 % болса, ал 90-жылдары -0, 035 %-ке жетіп, 20%-ке кө бейіп отыр. Бұ л кө рсеткіш БҰ Ұ -ның зерттеулері бойынша 2000 жылдары 30%-ке жетпек. Ол жағ дайда жер шарының орташа температурасы 0, 1°С-қ а, ал 2005 жылдары екі есеге ө се тү сетіні дә лелденген. Осы мә ліметтерді компьютерлік жү йе арқ ылы есептегенде жер шарының орташа температурасының ө суі жақ ын жылдары 1, 5-4, 5°С-қ а жетуі ә бден ық тимал.

Жер шарының осылайша жылып кетуі дү ниежү зілік мұ хиттардың дең гейін 1, 5 метрге кө теріп, планетамызда «топан су» қ аупін туғ ызары сө зсіз.

Мұ хиттардың дең гейінің кө терілуі адамзат ү шін қ ауіпті проблема. Осының бә рі жылу эффектісінің ә рекеті болғ андық тан оның жү ру механизмң н бә ріміздің де білгеніміз жө н.

«Озонның жұ қ аруы» XIX ғ асырдың атмосфера қ абатында озонның кейбір жерлерде жұ қ аруы байқ алғ ан. Мә селен, 1987 жылы Антарктида тұ сында байқ алып озонның мө лщері кү рт азайып, (космостық станциясының фотосуреті бойынша) ол 7 млн км² аумақ ты қ амтығ ан. Ал осы жағ дай 1992 жылы Оң тү стік Америка тұ сында байқ алғ ан.

Осығ ан байланысты БҰ Ұ жанынан ғ ылыми кең ес қ ұ рылып «озонның жұ қ ару» себебін зерттеу басталды. Нә тижесінде, оның негізгі – хлорфторкө міртектік (фреондар) қ осылыстар екені анық талды. Химиялық қ осылыс атмосферағ а кө теріліп, фотохимиялық ыдырауларғ а ұ щырап, хлор тотығ ын тү зеді. Ол ө з кезегіндегі озон молекуласын ыдыратып жойып отырады. Нә тижесінде озонның жұ қ ару процесі басталып, космостан келетін зиянды ультракү лгін (УК) сә улелердің еркін ө туіне жол беріліп, бү кіл тіршілік атаулығ а қ ауіп тө ндіреді.

Дү ниежү зілік денсаулық сақ тау (ВОЗ) ұ йымының мә ліметі бойынша сферадағ ы озонның 1 %-ке азаюы қ ауіпті ісік ауруларын кө бейтіп жіберетіні анық талғ ан. Сол сиқ ты УК сә уленің жерге кө бірек ө туі адам баласының иммундық қ орғ аныс қ абілетін кемітіп, жұ қ палы аурулардың мендеп кетуіне жол ашатыны дә лелденіп отыр. Осығ ан орай, 1985 жылы озон проблемасын шешу ү шін халық аралық Конвенция қ абылданады. Оның мақ саты – озон қ абатын бү лдіретін заттарды шығ аруды тежеу немесе тоқ тату. Осы бағ ытта Ресей мен ТМД елдерінің ғ алымдар ұ жымы ең бек етуде.

Қ ышқ ыл жауындар – атмосферағ а байланысты қ азіргі кезең дегі ү лкен проблема. Оның негізгі кө здері кү кіртті ангидрид () пен азот тотығ ы ( пен азот қ ос тотығ ы ) жә не азот тетраоксиді ().

Кү кіртті ангидрид. Адам баласы жылу алу ү шін кө мір мен мазутты жағ у кезінде кү кірт ангидриді ауағ а тү седі. Мә селен, 1 млн тонна кө мір жақ қ ан кезде 25 мың тонна кү кірт бө лінеді екен. Ә рине, кү кірт жеке элемент кү йінде емес, оның кү кірт тотығ ы ретінде ауағ а шығ арылады. Осы газ атмосферағ а тү сіп, оттегімен тотығ ып ә рі су буымен қ осылып одан кү кірт қ ышқ ылы тү зіледң. Қ ұ рамында қ ышқ ыл бар тұ мандық тар жауын тү рінде биосферағ а тү сіп қ ауіпті зиян келтіре бастайды.

Сол сияқ ты отынды жақ қ ан кезде де кү кірт қ ышқ ылы тү зіліп, ауа ағ ысымен алыс жерлерге жетіп, кү тпеген аймақ тарда да фауна мен флорағ а, адам баласына зиян келтіріп отырады.

Азот оксидтері. Азоттың қ осылыстары атмосферағ а кө бінесе ормандардағ ы ө рттерден, ірі ө неркә сіп орындарынан бө лінетін заттар тө ң ірегінде жинақ талады. Жалпы атмосферағ а азот қ ышқ ылының 95% кө мірді пайдаланғ анда бө лінеді. Оның 40 % автокө лік, 30 % электростанциялар, 20% ө ндіріс орындарында қ азба отындардың ү лесіне тиеді. Нә тижесінде, жер шары бойынша жыл сайын атмосферағ а 60 млн тонна азот оксиді шығ арылып отырады. Ол одан ә рі су буымен реакцияғ а тү сіп, азот қ ышқ ылын тү зеді. Азот қ ышқ ылы табиғ атта нитраттарғ а айналып, одан жауын қ ұ рамында жер бетіне тү седі. Нә тижесінде, бү кіл тіршілікке зиянын тигізеді. Адам баласы азот оксидтеріне душар болғ ан жағ дайда тыныс жолдарының қ абыну, бронхит, ентікпе жә не ө кпе-тыныс жолдарының ауруынан зардар шегеді.

«Смог (улы тұ ман». Смог ағ ылшын сө зң. Тү тін деген мағ ынаны білдіреді. Аталғ ан улы тү тін ө неркә сіп, басқ а да қ ажеттіктер ү шін кө мір мен мазутты жақ қ анда пайда болады. Тұ манның 2 типі бар.

Лондондық тұ ман типі – негізгі кө зі кө мір мен мазутты пайдаланғ анда тү зілетін кү кіртті газдың атмосферада концентрациясының кө бейіп кетуі. Бұ л қ ұ былыс Лондон қ аласының ауа бассейінінде алғ аш рет есепке алынғ ан. Мә селен, 1952 жылы ауа бассейінінде (ү стінде) улы қ ара тұ мандық (смог) 2 жұ ма бойы тұ рып алғ ан. Нә тижесінде 4000-нан астам адам қ аза болғ ан. Осы азапты тарихи оқ иғ адан Лондон тұ рғ ындары 1873, 1882, 1891, 1948, т.б. жылдары зардап шекті.

Фотохимиялық тұ ман. Атмосфеа қ абатында азот оксидьері, кө мірсулар, озон, кү ннің радиациясының фотохимиялық реакцияғ а ұ шырауы нә тижесінде пайда болатын улы тү тін. Оның Лондондық тұ маннан айырмаышлығ автокө лік моторларынан шығ атын газдарды қ ұ рап кү ндізгі жағ дайда улы тү тін тү зуге бейім келеді. Фотохимиялық тұ ман алғ аш рет 190 жылдары Лос-Анджелес қ аласы ү стінде есепке алынғ ан. Одан соң, бұ л қ ұ былыс Нью – Йорк, Токио, Сеул, Афин т.б. қ алаларда байқ алғ аны тарихұ а мә лім.

Жоғ арыдағ ы фактілер қ оршағ ан ортаның химиялық ластануы тү рінде сипат алып, бү кіладамзат қ ауымын алаң датып отыр. Оның зардаптары тө мендегі жинақ талғ ан кестеде кө рсетілген (1-кесте).

1-кесте. Қ оршағ ан ортаның химиялық заттармен ластануын жіктеу кестесі

Радиациялық ластанудың басқ а ластанудан кө п айырмашылығ бар. Қ ысқ а толқ ынды тұ рақ сыз химиялық элементтердің ядросы – радиактивті нуклидтер. Міне, осы бө лшектер мен шығ арылғ ан сә улелер адамның организміне тү скенде жасушаларды (клеткаларды) бұ зады, соның нә тижесінде аурулар пайда болады.

Радиациялық ластанудың негізгі кө здері – альфа, гамма жә не бэта, сияқ ты радиоактивті сә улелер. Ионданғ ан сә улелер адам, жануар организмдерінде ақ уыз, фермеш жә не басқ а да заттардың ө згеруіне, яғ ни сә уле ауруының дамуына ә келіп соғ ады.

Сә уле ауруы ө зінен алынғ ан сә уленің мө лшеріне қ арай ауыр жә не созылмалы болып бө лінеді. Адамдар екі-ү ш рет сә уле алғ анда ауыр сә уле ұ шырайды, ал аз мө лшерде алса ұ зақ уақ ыт сә уле ауруныа шалдығ ады.

Қ абылданғ ан мө лшеріне қ арай сә уле ауруы 4 тү рлі дә режеде болады: 1-дә режесі жең іл тү рі – 100-200 рентген мө лшерінде; 2-ші дә режесі орташа – 200-300 рентген; 3-ші дә режесі ауыр – 300-500 рентген мө лшерінде; 4-ші дә режесі ө те ауыр – 500 рентгеннен астам мө лшерде сә уле алғ ан кезде болады.

Сә уле ауруы тө рт кезенде жү реді: бірінші кезең – сә уленің организмге ә сері оның мө лшеріне қ арай болады. Оның ең алғ ашқ ы белгілері: ә лсіздік, бас айналу бас ауру, жү рек айну, қ ұ су, іш ө ту, терінің бозаруы, қ ан қ ысымның секірмелі болуы, естен тануы. Екінші кезең – бірінші кезең нен кейін уақ ытша аурудың жақ сарады. Бұ л кезең ді латентті кезең, яғ ни, жағ дайдың жақ сы болып кө ріну кезең і деп атайды. Алғ ан радиация мө лшері кө п болса, бұ л кезең қ ысқ а болады да екі кү ннен ү ш жетіге дейін созылады. Ә лсізідік, терлегіштік, тә бетінің тө мендеуі, ұ йқ ысының бұ зылуы байқ алады жә не қ анда ө згеріс боады. Ү шінші кезең – ө те жоғ ары мө шерде сә уле алғ анда сә уле ауруының асқ ыну кезең і басталады. Аурудың температурасы кө теріліп, ішіне қ ан қ ұ йылады. Жаралар пайда болады, бадамша безі асқ ынып, баспа ауруы пайда болады. Ү ш-тө рт жетіден кейін шаштары тү седі, қ ан қ ұ юы бұ зылады да жұ қ палы аурулар дами бастайды (ө кпенің қ абынуы, дизентерия, іш ө ту, қ анның бұ зылуы, т.б.). тө ртінші кезең – сә уле ауруының жең іл тү рі, бұ л осы кезең де ауру жазыла бастайды. Ауыр тү рі болса, онда адам бірінші кезең де ө ліп кетеді. Орташа жә не ауырлау тү рінде адамның жазылуы бірнеше айғ а созылып, қ ан азаяды, қ ан қ ысымы кө теріледі жә не организмнің ә лсіздігі байқ алады.

Егер тамақ не су арқ ылы радиактивті заттар адаманың ішкі органдарына тү ссе, онда адамғ а 25-30 г активтелген кө мір, 50 г кү кірт қ ышқ ыл барийді немесе 25-30 г балшық суын ішкізеді. Адсорбент радиактивті заттарды қ анғ а ө ткізбей сің іріп алады. одан ә рі 15-20 минуттан соң 2-3 литр беріп қ ұ стырып, асқ азаннан қ ударады. Адам баласы сә улемен қ атар ә р ттү рлі жарақ ат алса ішіне қ ан қ ұ йылғ ан жағ дайда еш қ имыл жасатпай 5 % хлорлы кальций ерітіндіін 4 сағ ат сайын бір ас қ асық тан беру керек. Сә уле ауруымен ауырғ ан адамдарғ а сорпа, ә р тү рлі жеміс шырынын немесе кө п су ішкізу керек. Аздап тұ з қ осылғ ан су беріп, аз-аздан жиі тамақ тандыру керек. Адамның іс-ә рекеті нә тижесінде биосфераның радиациялық ластануы ө те ү лкен қ ауіп тудырып отыр. Қ азіргі кезде радиактивті заттар ө те кең қ олданылуда. Осы элементтерді тасымалдауда болатын немқ ұ райлылық тың нә тижесінде ө те кү шті радиациялық ластану болады. Мысалы, атом қ аруын сынақ тан ө ткзу биосфераның радиациялық ластануына ә келіп соғ ады. Жиырмасыншы ғ асырдың екінші жартысынан бастап, тү рлі атом электр станциялары, мұ з жарғ ыш кемелер, ядролық қ ондырғ ылары бар сү ң гуір қ айық тарды кең тү рде пайдалана бастады. Ө неркә сіп пен атом энергиясын пайдаланатын мекемелер дұ рыс жұ мыс істегенде қ оршағ ан ортаның радиактивті нуклидтермен ластануы ө те аз мө лшерде болады. Осы атомдық энергияны пайдаланатын мекемелерде апат болғ анкезең де жағ дай ө згеше болады. Радиациялық ластану нә тижесінде тү скен радиактивті шө гінділердің ө зі бірнеше мындағ ан километрге дейін таралады. Қ азіргі кезде ә скери ө неркә сіптің радиактивтік қ алдық тарын сақ тау мен жою мә селесі тұ р. Осы қ алдық тар жыл сайын қ оршағ ан орта ү шін аса қ ауіпті бола тү суде.

Радиактивтік ластану ө ткен ғ асырдың 40-шы жылдары уранның ыдырау реакциясы ашылғ аннан бастап пайда болғ ан. Атом энергисы американдық тар соғ ыс мақ сатында, ал 1945 жылдан бұ рын Кең ес дә уірінде оны бейбіт мақ сатқ а пайдалана бастады. Атом энергиясын пайдалану кезінде сақ тандыру шаралары қ оса жү ргізіледі. Ө йткені, атом қ ондырғ ылары жұ мыс істеу кезінде, адам ө міріне қ ауіпті радиактивті шлак тзіледі. Ал оны залалсыздандыру оң ай шаруа емес. Радиактивті қ алдық тарды тең ізге, мұ хитқ а, ө зенге тастауғ а рұ қ сат етілмейді. Ә рине, бұ л жағ дай кейбір капиталистік елдерде сақ талмайды. Мә селен, Ирландия жағ алауы қ азір ядролық ү йіндіге айалғ ан. Жыл сайын мұ хит тү біне радиактивтік қ алдық тар тасталып жатыр. Кө птеген дамығ ан елдерде атом ө неркә сібі кә сіпорындарында белгіленген санитарлық нормағ а дейін радиактивті заттардың концентрациясын азайтатын тазарту қ ондырғ ылары салынғ ан. Қ алдық тар баллондарғ а салынып цементтеледі де, арнаулы жерлерге тасталады. Чернобыль апаты айналадағ ы орта мен халық тың денсаулығ ына қ атты ә сер еткен, атом энергиясындағ ы ешуақ ытта болмағ ан апат. Чернобыль апаты кезінде атмосферағ а 50 МК радиактивті заттар шығ арылғ ан жә не ауданы 3000 км болатын жерге таралғ ан.