Закисление дождей, а затем почв и природных вод вначале протекало как скрытый, незаметный процесс.
Чистые, но уже подкисленные озера сохраняли свою обманчивую красоту. Лес выглядел таким же, как и раньше, но
уже начались необратимые изменения.
При кислотных дождях чаще всего страдают пихта, ель, сосна, потому что смена хвои происходит реже, чем
смена листьев и она накапливает больше вредных веществ за один и тот же период времени. У хвойных деревьев
желтеет и опадает хвоя, изреживаются кроны, повреждаются тонкие корни. У лиственных пород изменяется окраска
листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Не происходит естественное
возобновление хвойных и лиственных лесов. Эти симптомы часто сопровождаются вторичными поражениями от
насекомых и болезней деревьев. Поражение деревьев все в большей степени захватывает и молодые леса.
Воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных проявляется прежде всего в поражении
верхних дыхательных путей. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в
листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных
насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах
воздействия растительность погибает.
Так называемые «кислые» дожди вызывают повышение кислотности почв, что снижает эффективность
применяемых минеральных удобрений на пахотных землях, приводит к выпадению наиболее ценной части видового
состава на долголетних культурных сенокосах и пастбищах. Особенно подвержены влиянию кислых осадков
дерново-подзолистые и торфяные почвы, широко распространенные в северной части Европы.
Еще больший ущерб несут сельскохозяйственные культуры. Повреждаются покровные ткани растений,
изменяется обмен веществ в клетках, нарушается рост и развитие растений, уменьшается сопротивляемость к
болезням и паразитам, снижаются доходы сельского хозяйства из-за падения урожайности культур.
Кислота разрушает сооружения из мрамора и известняка. Эта судьба грозит Тадж-Махалу – шедевру индийской
архитектуры периода Великих Монголов, в Лондоне – Тауэру и Вестминтерскому аббатству. Античная конная статуя
римского императора Марка Аврелия, которая более четырех веков украшала знаменитую площадь на Капитолийском
холме, построенная по проекту Микеланджело, «переехала» в реставрационные мастерские в 1981 г. Дело в том, что эта
статуя работы неизвестного мастера, возраст которой составляет 1800 лет, «тяжело больна». Высокий уровень
загрязнения атмосферы, выхлопные газы автомобилей, а также палящие лучи солнца и дожди нанесли огромный
ущерб бронзовой статуи императора.
Для снижения материального ущерба металлы, чувствительные к автомобильным выбросам, заменяют на
алюминий; на сооружения наносят специальные газоустойчивые растворы и краски. Многие ученые видят в развитии
автотранспорта и во всебольшем загрязнении воздуха крупных городов автомобильными газами главную причину
увеличения заболевания легких.
7.1.3 Разрушение озонового слоя
Озоновый слой расположен в верхних слоях атмосферы (стратосфере) и содержит большое количество озона
(O3). Он начинается на высотах около 8 км над полюсами и 17 км над экватором. Его назначение – поглощать
коротковолновое ультрафиолетовое излучение. В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской
Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над
станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40 %. Вскоре этот вывод подтвердили
другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы
Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней части стратосферы.
Фактически это означало, что в полярной атмосфере имеется озонная «дыра». В начале 80-х по измерениям со
спутника «Нимбус-7» аналогичная дыра была обнаружена и в Арктике, правда она охватывала значительно
меньшую площадь и падение уровня озона в ней было не так велико – около 9 %. В среднем на Земле с 1979 по
1990 г. содержание озона уменьшилось на 5 %. Это открытие обеспокоило как ученых, так и широкую
общественность, поскольку из него следовало, что слой озона, окружающий нашу планету, находится в большей
опасности, чем считалось ранее. Утончение этого слоя может привести к серьезным последствиям для человечества.
Впервые мысль об опасности разрушения озонного слоя была высказана еще в конце 60-х годов, тогда
считалось, что основную опасность для атмосферного озона представляют выбросы водяного пара и оксидов азота
(NOx) из двигателей сверхзвуковых транспортных самолетов и ракет. Однако, сверхзвуковая авиация развивалась
значительно менее бурными темпами, чем предполагалось.
В 1974 г. М. Молина и Ф. Роулент из Калифорнийского университета в Ирвине показали, что хлорфторуглероды
(ХФУ) могут вызывать разрушение озона. Начиная с этого времени, так называемая хлорфторуглеродная проблема
стала одной из основных в исследованиях по загрязнению атмосферы. Хлорфторуглероды уже более 60 лет
используются как хладоагенты в холодильниках и кондиционерах, пропеленты для аэрозольных смесей,
пенообразующие агенты в огнетушителях, очистители для электронных приборов, при химической чистке одежды,
при производстве пенопластиков. Когда-то они рассматривались как идеальные для практического применения
химические вещества, поскольку они очень стабильны и неактивны, а значит, не токсичны. Как это ни
парадоксально, но именно инертность этих соединений делает их опасными для атмосферного озона. ХФУ не
распадаются быстро в тропосфере (нижнем слое атмосферы, который простирается от поверхности земли до высоты
15 км), как это происходит, например, с большей частью оксидов азота, и в конце концов проникают в стратосферу,
верхняя граница которой располагается на высоте около 50 км. Когда молекулы ХФУ поднимаются до высоты
примерно 25 км, где концентрация озона максимальна, они подвергаются интенсивному воздействию
ультрафиолетового излучения, которое не проникает на меньшие высоты из-за экранирующего действия озона.
Ультрафиолет разрушает устойчивые в обычных условиях молекулы ХФУ, которые распадаются на компоненты,
обладающие высокой реакционной способностью, в частности атомарный хлор. Таким образом ХФУ переносит хлор
с поверхности Земли через тропосферу и нижние слои атмосферы, где менее инертные соединения хлора
разрушаются, в стратосферу, к слою с наибольшей концентрацией озона. Очень важно, что хлор при разрушении
озона действует подобно катализатору: в ходе химического процесса его количество не уменьшается. Вследствие
этого один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул озона прежде, чем будет дезактивирован или вернется в
тропосферу. Сейчас выброс ХФУ в атмосферу исчисляется миллионами тонн, но следует заметить, что даже в
гипотетическом случае полного прекращения производства и использования ХФУ немедленного результата достичь
не удастся: действие уже попавших в атмосферу ХФУ будет продолжаться несколько десятилетий. Считается, что
время жизни в атмосфере для двух наиболее широко используемых ХФУ фреон-11 (CFCl3) и фреон-12 (CF2Cl2)
составляет 75 и 100 лет соответственно.
В сентябре 1987 г. 23 ведущие страны мира подписали в Монреале конвенцию, обязывающую их снизить
потребление ХФУ. Согласно достигнутой договоренности развитые страны должны к 1999 г. снизить потребление
ХФУ до половины уровня 1986 г.