Пути переноса атмосферных загрязнений

Перемещения воздушных масс над поверхностью Земли определяются многими причинами, в числе которых вращение планеты, неравномерность нагрева ее поверхности Солнцем, образование зон пониженного (циклоны) и повышенного (антициклоны) давления, равнинный или горный рельеф и многое другое. К тому же на разных высотах скорость, устойчивость и направление воздушных потоков сильно отличаются. Поэтому перенос загрязнений, попадающих в разные слои атмосферы, идет с иными скоростями и подчас в других направлениях, чем в приземном слое. При очень сильных выбросах, связанных с высокими энергиями, загрязнения, попадающие в высокие, до 10-20 км, слои атмосферы, могут в течение нескольких суток или даже часов переместиться на тысячи километров. Так, вулканический пепел, выброшенный взрывом вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году, наблюдался в виде своеобразных облаков над Европой. Радиоактивные осадки разной интенсивности после испытаний особенно мощных водородных бомб выпадали практически на всей поверхности Земли.

Перенос загрязнений ветрами

Основная масса загрязнений воздуха как природного, так и техногенного происхождения попадает в приземные слои и распространяется ветрами, дующими над земной поверхностью. Ветры эти дуют в разных направлениях, но в течение года в каждом районе земной поверхности эти направления закономерно меняются. Распределение силы и направления ветров за год (или за месяц), среднее за много лет, отражается так называемой розой ветров, которая графически изображается неправильным многоугольником (обычно 8-угольником). Для большинства территорий нашей страны, лежащей в средних широтах, характерно преобладание западных ветров. Поэтому перенос загрязнений в приземном слое происходит преимущественно в направлении с запада на восток.

Воздушный перенос загрязнений в последние годы вызывает значительные международные проблемы. Перенос загрязнений на территорию других стран, или трансграничный перенос, не предусмотрен традиционными нормами международного права. Однако его уже не удается не замечать. Например, кислые дожди наносят значительный ущерб природе Швеции, где они уже привели к закислению воды и гибели жизни во множестве озер. А основной источник окислов серы и азота, выпадающих над Швецией в виде кислых дождей, — промышленные центры Северной Германии, Бельгии, Англии. Преобладание западных ветров делает территорию Швеции и, в несколько меньшей степени, других скандинавских стран мишенью вредных выбросов промышленности Западной Европы.

Но основная масса загрязнений, особенно транспортных, которые не выбрасываются, как промышленные, дымовыми трубами на сколько-нибудь заметную высоту, образуют максимальные концентрации в зонах своего образования. Поэтому наиболее загрязненным оказывается воздух в больших промышленных городах и на территории стран, где высокая плотность населения сочетается с высоким уровнем промышленного производства и концентрацией автотранспорта. С этим связана и неравномерность распределения загрязнений в воздушном бассейне разных стран и регионов.

Наиболее «грязный» воздух в Европе, особенно в промышленных районах Рура, Северной Чехии, Донецкого бассейна, Тульского и Уральского промышленных районов. В Азии эти проблемы наиболее остро стоят перед Японией, в Америке— перед районами Детройта, Чикаго, Лос-Анджелеса. В тропической зоне и в Южном полушарии, где уровень промышленного производства ниже, проблемы загрязнения воздушного бассейна стоят менее остро, хотя для отдельных районов они весьма существенны. Это связано не только с бурным развитием промышленности в ряде стран Южной Америки и Юго-Восточной Азии, но и с тем, что наиболее грязные производства развитые страны стараются размещать в экономически слабых «развивающихся» странах, где законы об охране атмосферного воздуха либо существенно мягче западных, либо вовсе отсутствуют.

В целом же благодаря трансграничному переносу на Земле практически не осталось мест, где воздух не содержал бы хоть незначительных количеств примесей антропогенного происхождения. Еще в конце 60-х годов было, например, обнаружено, что в организме тюленей и пингвинов Антарктики, где никогда не применялись никакие пестициды, содержится популярный в 50-е годы инсектицид ДДТ. Правда, вклад в распространение ДДТ по всему миру внесли не только ветры, но и морские течения. По пищевым цепям, накапливаясь на каждом этапе, этот яд попадал в организмы рыбоядных животных — пингвинов и тюленей . Так что очистка воздуха дождями не столько уничтожает загрязнения, сколько переводит их в другую, почти столь же подвижную, как воздух, водную среду.

ДДТ очень устойчив и растворяется в жирах намного лучше, чем в воде. Распространяясь по пищевым цепям, смытый с полей в воду ДДТ накапливается в содержащих жиры клетках водных растений и животных, достигая максимальных концентраций у рыбоядных птиц и зверей. Подобным образом как в водных, так и в наземных экосистемах распространяются многие устойчивые пестициды.