Wzrastające na całym świecie zapotrzebowanie na energię powoduje wzrost zanieczyszczeń atmosfery gazami i pyłami pochodzącymi ze spalania kopalnych źródeł energii: gazu ziemnego, węgla brunatnego i kamiennego oraz ropy naftowej. W Chinach, a również i w Polsce, miliony ludzi ogrzewa mieszkania drewnem lub węglem zanieczyszczając powietrze ogromnymi ilościami pyłów i dymów zawierających siarkę. W celu ograniczenia zanieczyszczeń atmosfery należy sięgnąć do czystych, odnawialnych i niewyczerpywalnych źródeł energii jakimi są słońce, wiatr i wodospady. Trzeba w tym miejscu przypomnieć, że w Polsce budowa urządzeń wykorzystujących energię słoneczną — dotychczas beztrosko zaniedbana -powinna stać się sprawą pierwszorzędnej wagi z powodów ekologicznych i ekonomicznych.

Atmosfera jest również zanieczyszczana w wyniku procesów naturalnych, głównie wybuchami wulkanów. Np. wybuch wulkanu św. Heleny w 1980 roku był równoważny sile eksplozji 27 tys. bomb zrzuconych na Hiroszimę. Pyły wyrzucone z wulkanu utworzyły ekran dla promieni słonecznych, co wywołało nagłą okresową zmianę klimatu w stanie Waszyngton. Podobne zanieczyszczenia atmosfery wywołały w ostatnich latach wybuchy wulkanów El Chichon w Meksyku w 1982 roku oraz Pinatu na Filipinach w 1991 roku.

W wyniku zanieczyszczeń antropogennych zniszczeniu ulega ozonosfera, która chroni biosferę przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym (200-280 nm). Najbardziej niebezpieczne są freony (związki fluorochlorowe, CFC) masowo produkowane na potrzeby chłodnictwa oraz związki chlorowco-pochodne wytwarzane głównie przy produkcji mas plastycznych i w niektórych innych gałęziach przemysłu. Związki te wchodzą w ozonosferze w reakcje z tlenkami azotu tworząc azotany chloru (ClONO₂). W niskich temperaturach (około -70°C) gazy te wchodzą w skład chmur zawierających drobne kryształki lodu, gdzie z azotanu chloru uwalnia się chlor (Cl₂) o dużej reaktywności chemicznej, który pod wpływem promieni ultrafioletowych rozpada się na chlor atomowy (Cl), reagujący następnie z ozonem (O₃) rozbijając go na O₂ i O. W ten sposób jeden atom chloru może rozbić wiele tysięcy molekuł ozonu. W podobny sposób działają atomu bromu (Br). Wydaje się, że tlenki azotu wydzielane przez samoloty ponaddźwiękowe latające w ozonosferze na wysokościach około 20 km również powodują redukcję ozonu. Warto wspomnieć, że samoloty Concorde latające poniżej ozonosfery mają nikły wpływ na redukcję ozonu.

W wyniku niszczenia ozonosfery szkodliwe ultrafioletowe promieniowanie Słońca przenika do biosfery, co stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt; powoduje np. raka skóry i zaćmę. Promieniowanie to uszkadza wielkie molekuły organiczne, a w szczególności DNA, powodując niekontrolowane zmiany genetyczne; pojawiają się mutacje w genotypie niektórych drobnoustrojów, roślin i zwierząt; w ekosystemach wodnych ginie plankton, co powoduje zmniejszenie asymilacji CO₂, a w konsekwencji zwiększenie stężenia dwutlenku węgla w atmosferze.

W trosce o stan ozonosfery w 1987 roku w Montrealu podpisano protokół, w którym zalecano zmniejszenie produkcji węglowodorów chloropochodnych do 1999 roku. W wyniku wielokrotnych ratyfikacji protokołu z Montrealu nastąpiło znacznie zmniejszenie produkcji: z 1,26 mln ton do zaledwie 141 ton w 1996 roku. Jednakże liczby te nie uwzględniają nielegalnej produkcji i sprzedaży na czarnym rynku.

Ultrafioletowe promienie Słońca o fali krótszej od 200 nm jest całkowicie pochłaniane przez atmosferę, głównie przez molekuły NO, N₂, O₂, N₂O.

Antropogenne katastrofy ekologiczne

W 1984 roku w Indiach awaria w fabryce pestycydów spowodowała śmiertelne zatrucie około 4000 ludzi izococyjanianem metylu. W 1990 roku w czasie wojny w Zatoce Perskiej wojska Iraku podpaliły 650 czynnych szybów naftowych, które płonęły przez kilka miesięcy. Spowodowało to zniszczenie całego ekosystemu Zatoki Perskiej, nad którą unosiło się około 5 mld ton sadzy rozprzestrzenionej na odległość ponad 500 km. Sadze są toksyczne i rakotwórcze, należą one do groźnych alergenów, powodują choroby układu oddechowego i oczu. Sadza osiada na liściach i uniemożliwia transpiracje i fotosyntezę. W Kuwejcie uległy zniszczeniu łąki, na których wypasano bydło. Podobne skutki obserwuje się przy pożarach lasów.

Wśród syntetycznych związków chemicznych tysiąc razy bardziej śmiercionośne niż arszenik są dioksyny. Są one produktem ubocznym przy produkcji pestycydów, mas plastycznych i innych związków zawierających chlor; powstają również przy spalaniu śmieci zawierających tworzywa sztuczne. Dioksyny gromadzą się w powietrzu, wodzie, glebie, osadach dennych i żywności. Dioksyny odegrały tragiczną rolę w czasie wojny amerykańsko-wietnamskiej jako herbicyd pod wojskowym kryptonimem Agent Orange. Armia USA rozrzuciła na obszarze ponad 14 tys. km² około 72 tys. m³ tego herbicydu. Celem tej operacji było pozbawienie liści drzew w puszczy tropikalnej, w której ukrywały się wojska wietnamskie. Po wojnie, u żołnierzy amerykańskich i ich dzieci pojawiły się choroby nowotworowe i upośledzenia umysłowe.

Skażenia atmosfery wywołane katastrofami nuklearnymi badane są głównie przez wojsko i ich wyniki są w znacznym stopniu utajniane. W związku z tym nasza wiedza nie jest pełna o skutkach bombardowań Hiroszimy i Nagasaki w 1945 r. jak i o doświadczalnych wybuchach "Bravo" w USA w latach 1953-56; jak również o napromieniowaniu żołnierzy na poligonach pustyni Nevada w USA oraz w Kazachstanie w ZSRR. Opady radioaktywne po wybuchach nuklearnych rozprzestrzeniają się z prądami powietrza prawie po całym globie. Np. w latach 60. u reniferów na Alasce stwierdzono chorobę popromienną wynikającą z kumulacji pierwiastków radioaktywnych w porostach, które są ich głównym pokarmem. Substancje radioaktywne przedostające się do atmosfery po awarii jednego z czterech reaktorów elektrowni w Czernobylu w 1986 r. unoszone były przez wiatr nad prawie całą północną Europę, powodując skażenie powietrza, wody i gleby. Różne źródła podają bardzo rozbieżne skutki katastrofy w Czernobylu. Warto wspomnieć, że szkody wyrządzone przez promieniowanie jonizujące sumują się nie tylko w ciągu życia organizmu napromieniowanego ale są również przekazywane potomstwu.

W wyniku narastającego zanieczyszczenia atmosfery gazami cieplarnianymi (CO₂, CO, metan, freony, para wodna i inne) w dyskusjach parlamentarnych wielu krajów mówi się o zagrożeniach biosfery spowodowanych wzrostem temperatury powierzchni Ziemi. W ostatnich 100 latach średnia temperatura wzrosła zaledwie o 0,7°C. Na ile zagrożenia te są realne, zdania w kręgu klimatologów są podzielone. Warto jednak zauważyć, że nawet niewielki wzrost temperatury w pewnych rejonach naszego globu może spowodować wzrost zachorowań na choroby zakaźne uwarunkowane czynnikami ekologicznymi.

Co robić, aby oddychać czystym powietrzem?

W celu oczyszczenia atmosfery należy 1) zredukować do niezbędnego minimum produkcję substancji zanieczyszczających takich jak freony i pestycydy; substancje te należy zastąpić produkcją związków mniej szkodliwych; 2) gazy i pyły pochodzące z przemysłu należy eliminować za pomocą wydajnych filtrów; 3) wprowadzać coraz powszechniej czyste odnawialne źródła energii; 4) opracować i egzekwować międzynarodowe nakazy prawne dotyczące ochrony atmosfery naszej planety.

Realizacja tych zadań staje się imperatywem naszych czasów, warunkiem przetrwania — ludzi na Ziemi.

*

„Res Humana" nr 6/2001

Alicja Godlewska-Lipowa i Janusz Y. Ostrowski są związani z Instytutem Ekologii PAN oraz Uniwersytetem Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Ekologia: Ludzkość w szachu Racjonalista.pl (PL)

Comment on this article..   See comments (4)..

Send text to e-mail address..

Print-out version..    PDF    MS Word