Žemė.Oro tarša

[pic]

Žemė – trečia pagal nuotolį nuo Saulės planeta. Ji,
kartu su
Merkurijumi, Venera, Marsu, priskiriama prie vidinių planetų. Vidinėmis
vadinamos todėl, nes jos yra tarp Saulės ir asteroidų žiedo. Planetos,
esančios už šio asteroidų žiedo, vadinamos išorinėmis. Aplink Saulę skrieja
beveik apskrita orbita, 29,8 km/s vidutiniu greičiu; Žemės siderinis
periodas (žvaigždiniai metai) yra 365,26 dienos.
Tarp vidinių planetų Žemė yra didžiausia ir masyviausia. Pagal masę
(59,74.1023kg) ji yra pirma tarp savo grupės (vidinių) ir penkta tarp visų
planetų. Savo forma primena kamuolį: Žemės pusiaujinis skersmuo – 12756,28
km, o ašigalinis – 12713,51 km.
Mūsų planeta nuo artimiausios žžvaigždės – Saulės – yra nutolusi
vidutiniškai 149,6 mln. km. Šis atstumas vadinamas astronominiu vienetu.
Arčiausiai Saulės (perihelyje) Žemė būna apie sausio 3 d., toliausiai
(afelyje) – apie liepos 3 d.
Mokslininkų teigimu, Žemė susidarė prieš 4,5 mlrd. metų, dėl gravitacinės
kondensacijos, iš dulkių ir dujų, kurios planetų formavimosi pradžioje buvo
išsisklaidžiusios erdvėje aplink Saulę. Žemės geologinė istorija atkuriama,
tiriant Žemės plutos uolienas. Nustatyta, kad seniausių Žemės uolienų
amžius ~3,5 mlrd. metų.
Žemė susideda iš koncentrinių apvalkalų, dar vadinamų geosferomis: išorinio
dujų apvalkalo – atmosferos, vandens apvalkalo – hidrosferos ir trijų
vidinių sluoksnių: Žemės plutos, mantijos ir branduolio. Iš kitų planetų
Žemė iššsiskiria būtent tuo, kad turi pirmąsias dvi geosferas – atmosferą ir
hidrosferą.
Atmosfera ryškios viršutinės ribos neturi: dujų pėdsakų aptinkama
didesniame nei 1000 km aukštyje. Joje daugiausia azoto (78,1%) ir deguonies
(20,9%), taip pat anglies dioksido, vandens garų, argono bei kitų dujų
dalelių. Ši geosfera dar skirstoma į kelis sluoksnius:

troposferą,
stratosferą, jonosferą ir egzosferą. Troposfera – tankiausias atmosferos
sluoksnis, kuris sudaro 4/5 visos atmosferos masės ir tęsiasi nuo Žemės
paviršiaus iki 12 – 18 km aukščio. Čia vyksta dauguma meteorologinių
reiškinių. Virš troposferos (iki 50 – 55 km aukščio) tęsiasi stratosfera.
Maždaug 20 –25 km aukštyje kaupiasi didžiausia ozono koncentracija
(“sluoksnis”), kuri saugo Žemę nuo ultravioletinių Saulės spindulių.
Aukščiau, iki 500 km, tęsiasi jonosfera. Jonosferoje susidaro pašvaistės,
žybsi į atmosferą įlėkę meteorai. Per ją yra perduodamos ilgesnės nei 15 m
radijo bangos. Virš jos yra egzosfera. Tai mažiausio tankio atmosferos
sluoksnis.
Hidrosfera susideda iš vandenynų, jūrų, sausumos vidaus ir požeminių
vandenų, ledynų, sniego dangos. Joje aptinkami beveik visi cheminiai
elementai. Pasaulinis vandenynas turi didelės įtakos Žemės klimato
formavimuisi, medžiagų apykaitai, geologiniams procesams.
Viršutinė kietoji geosfera vadinama pluta. Jos didžiausias storis (po
kalnuotomis sritimis) yra ~70 km. Žemės plutoje randama visų cheminių
elementų. 95% plutos sudaro magminės, o 5% nuosėdinės ir metamorfinės
uolienos. Žemės pplutą nuo mantijos skiria Mochorovičiaus paviršius.
Mantijos didžiausias gylis – 2900 km. Viršutinė dalis (substratas) ir Žemės
pluta sudaro litosferą. Viršutinės mantijos apatinę dalį – astenosferą –
nuo apatinės mantijos skiria Golicyno sluoksnis. Mantijos uolienos pagal
sudėtį panašios į ultrabazines (peridotitus, dunitus) ir akmens meteoritus;
vyrauja deguonis, silicis, magnis, geležis. Žemės branduolio vidutinis
spindulys 3470 km. Manoma, kad branduolį sudaro geležies (90%) ir nikelio
(8%) oksidai. Nuo Žemės paviršiaus į centrą didėja slėgis, tankis ir
temperatūra. 100 km. gylyje slėgis 2,9 mln. kPa, ties mantijos ir
branduolio riba 137,8 mln. kPa, centre 343 mln. kPa. Medžiagos tankis
viršutinėje mantijoje 3,3 g/cm3, riboje su br
randuoliu 5,7 g/cm3, vidiniame
branduolyje 12 – 17 g/cm3. Žemės temperatūra pakyla nuo 600 – 1000 oC
viršutiniuose poplučio horizontuose iki kelių tūkstančių laipsnių Žemės
centrinėje dalyje. Temperatūra gilyn didėja ne visur vienodai; pvz.,
Europoje pakyla vidutiniškai 1 oC kas 32,3 m, Azijoje 27 m, Š. Afrikoje 23
m, Š. Amerikoje 39,1 m, Australijoje 27,2 m, P. Afrikoje >90 m (Geoterminis
gradientas).

Oras ir jo tarša

Grynas, švarus oras – tai dujų ir įvairiausių dalelyčių mišinys. Žemės
atmosferoje daugiausia yra azoto dujų – 78%. Be azoto ore yra deguonies
(21%), Anglies dioksido (0.04%), argono ir kitų cheminių elementų. Tarp
dalelių, kurios dažnai padaro orą matomą, nuspalvina dangų ir debesis, yra
mažyčių vandens lašelių (iš jų susidaro rūkana, rūkas ir žemutiniai
debesys) bei ledo kristalų (sudarančių aukštutinius debesis). Iš jūrų į orą
patenka druskos kristalėlių, o iš sausumos – dulkių, kuriose rasime
smiltelių, augalų žiedadulkių ir sporų bei daugybę kitokių medžiagų. Šios
dujos ir jų priemaišos augalams ir gyvūnams dažniausiai nekenksmingos;
žmogus irgi prie jų prisitaiko. Tačiau ore atsiranda ir kenksmingų bet
kokiai gyvybei priemaišų – tai oro tarša, daugiausia atsiradusi žmogaus
dėka (oro tarša gali atsirasti ir ugnikalnių išsiveržimo metu ar kt.).
Pastaruoju metu pasaulis labai supramonėjo. Dabar į orą išleidžiama daugybė
cheminių medžiagų ir kitų teršalų. Žmonės keičia Žemės atmosferą, taigi ir
klimatą.
Orą daugiausia teršia žmogus. Miestų ir pramonės rajonų užterštame ore kur
kas daugiau retesnių dujų, kurių švariame ore esama tik pėdsakų arba visai
nėra. Kai priemaišų daug, atmosfera darosi drumsta, patamsėja, blogiau
permatoma. Užterštu oru n

nemalonu kvėpuoti, neretai jis būna netgi
kenksmingas bet kokiai gyvybei. Žmogaus sveikatai kenkia užteršta aplinka;
yra ir netiesioginė žala – mažėja augalų derlingumas, genda įvairūs
daiktai.
Svarbiausias oro teršimo šaltinis – iškastinio kuro degimas. Akmens anglys,
kūrenamos namų židiniuose, pramonės įmonių ir garvežių pakurose, gulė
suodžių sluoksniu ant Europos ir Šiaurės Amerikos miestų XVIII a., XIX a.,
ir XX a. Pradžioje, o dabar miestų orą daugiausia teršia naftos produktų,
ypač benzino ir dyzelinio kuro, dūmai. Deginamas kuras, ypač netvarkinguose
varikliuose ir pakurose, išmeta daugybę teršalų, nevienodai veikiančių
aplinką. Tarp jų ypač daug yra sieros dioksido. Iš šių aitrių, vandenyje
lengvai tirpstančių dujų susidaro sieros rūgštis, nuo kurios žūva augalai,
genda pastatai. Variklių cilindruose ir pakurose, kai būna labai karšta,
susidaro azoto oksidų. Šios troškios dujos irgi virsta rūgštimis. Saulės
spindulių veikiami, azoto oksidai sudaro smogą.

Su rūku susimaišę dūmai sudaro pavojingąjį smogą. Labai tirštas
smogas kartais būdavo Londone; dėl to jis buvo net vadinamas Londono rūku.
Panašus smogas būdavo Diuseldorfe ir Berlyne. Šių trijų miestų problemą
buvo imtasi spręsti. Bet pastaruoju metu smogas ėmė susidaryti daugelyje
kitų miestų: Meksike, Los Andžele, Bankoke, Kaire. Klimatas kinta ir tada,
kai kertami medžiai medienai arba plečiami žemdirbystės ir statybos plotai.
Medžiai sugeria anglies dioksidą, kurį iškvepia žmonės ir gyvūnai, ir
gamina deguonį, kurį žmonės ir gyvūnai įkvepia. Naikinant miškus, sutrinka
deguonies ir anglies dioksido pusiausvyra atmosferoje. Be to, k
kertant
medžius, keičiasi ir tų vietų albedas. Kadaise miškais buvo apaugę 60%
sausumos. Dabar jų nebėra nė pusės to.
Daugėjant automobilių, atitinkamai labiau teršiama ir atmosfera. Palyginti
su elektrinėmis ir pramonės įmonėmis, automobilių išmetamų kenksmingų
medžiagų (ypač jei juose neįtaisyti neutralizatoriai) praktiškai neįmanoma
sugaudyti, todėl visos jos patenka į atmosferą. Degant kurui, j aplinką
išsiskiria anglies monoksidas (80%), angliavandeniliai (15%), azoto oksidas
(5%), nedideli kiekiai švino, benzpireno ir kt. nuodingų medžiagų.
Prognozuojama, kad dabar naudojamas kuras dar ilgai vyraus, todėl
atmosferos tarša didės. Ją galima mažinti ribojant benzino naudojimą,
kuris, palyginti su dyzeliniu kuru, yra toksiškesnis. Kol kas svarbiausia
griežtai laikytis nustatytų kenksmingų medžiagų išmetimo į atmosferą normų,
mažinti išmetamų dujų koncentraciją, gerinti transporto srautų judėjimą
nustatant didžiausią leistiną miesto gatvių apkrovą, sodinti želdinius –
ekranus. Gana sudėtinga mažinti į aplinką išskiriamų azoto oksidų
koncentraciją, nes jie nėra kuro komponentai. Šie teršalai susidaro iš
įsiurbiamo į variklio cilindrus atmosferoje esančio azoto, kuris aukštoje
temperatūroje, esant dideliam slėgiui, virsta oksidu. Todėl reikia gaminti
specialius dujų degimo įrenginius ir dujų neutralizatorius. Šiuo metu
eksploatuojama daug pasenusių automobilių, kurie į atmosferą išmeta 1,6-2
kartus daugiau nuodingų medžiagų negu numatyta standartuose. Šių medžiagų
kiekius ir koncentraciją turėtų reguliuoti autotransporto įmones bei
techninio aptarnavimo stotys, tikrinti kelių policija.
Pramonės įmonės teršalus išmeta organizuotai ir neorganizuotai.
Organizuotas teršalų išmetimas – tai kryptingas užteršto oro pašalinimas
per tam specialiai skirtus įrenginius (ventiliacines sistemas, kaminus,
stoglangius ir pan.). Šitaip išmestus teršalus galima gaudyti ir valyti.
Sakoma, kad neorganizuotai teršalai išmetami tuomet, kai jie į atmosferą
patenka iš nesandarių technologinių įrenginių, rezervuarų, dulkių
susikaupimo vietų ir pan. Gamybos technologija dar nėra tokia tobula, kad
būtų gaminama be atliekų. Todėl, atsižvelgiant į gamybos atliekų kiekį ir
sudėtį, būtina jas rinkti bei valyti, kad jos neterštų aplinkos ir nekenktų
žmonių sveikatai. Šitaip atmosfera apsaugoma bent iš dalies, nes sulaikyti
visas kenksmingas medžiagas techniškai sunkiai įmanoma, be to, norint
padidinti oro valymo veiksmingumą, reikia daugiau piniginių sąnaudų,
sudėtingesnių ir brangesnių įrenginių. Dar teršalų kiekį galima mažinti
valant dujas nuo cheminių bei mechaninių (aerozolių) priemaišų, diegiant
pažangias gamybos technologijas su mažai atliekų. Šis būdas veiksmingesnis,
nes jis iš esmės mažina atmosferos taršą, be to racionaliai naudojamos
žaliavos ir jų atliekos, bet tam reikalingos gana didelės investicijos.
Geriausia derinti abu būdus.
Akmens anglys, nafta ir gamtinės dujos yra kuras, gaunamas iš Žemės. Prieš
milijonus metų augusių priešistorinių miškų augalai suiro, ir iš jų
susidarė anglys. Iš suirusių smulkių gyvūnų bei augalų, kurie kadaise
plūduriavo jūrose, susidarė nafta ir gamtinės dujos. Todėl anglys, nafta ir
gamtinės dujos vadinamos iškastiniu kuru.
Kūrenant iškastinį kurą, išsiskiria daug dujų – anglies dioksido. Žemės
atmosferoje visada buvo šiek tiek anglies dioksido, o XVIII a. pradžioje
prasidėjus pramoniniam perversmui, jo labai padaugėjo. Kiek anglies
dioksido yra dabar, tiksliai nežinoma.

Anglies dioksidas leidžia Saulės spinduliams ir šilumai pasiekti
Žemės paviršių, bet trukdo šilumai nuo Žemės paviršiaus sklisti į kosminę
erdvę. Panašiai daro ir kitos dujos: azoto oksidai, kurių šiek tiek
išsiskiria kūrenant iškastinį kurą, ir anglies, fluoro ir chloro (CFCl)
junginiai, kurie naudojami aerozoliams ir šaldytuvams. Visos šios dujos
vadinamos šiltnamio dujomis, nes jos veikia panašiai kaip šiltnamio
stiklas. Kaip šiltnamio atmosfera yra šiltesnė už lauko orą, lygiai taip ir
Žemės paviršius bei apatiniai jos atmosferos sluoksniai pamažu darosi
šiltesni. Tai vadinama šiltnamio reiškiniu. Mokslininkai randa požymių,
rodančių, jog Žemė darosi šiltesnė. Europos kalnų šlaitais slenkantys
ledynai trumpėja. Yra žymių, kad Pietų pusrutulyje irgi darosi šilčiau.
Galimas daiktas, Žemėje dabar yra prasidėjęs vienas iš šiltesnio klimato
laikotarpių. Vis dėlto dauguma mokslininkų mano, kad šiltnamio reiškinį
skatina žmogaus veikla. Matydami, kas dedasi, mes negalime gintis, kad
nesame kalti dėl šio kitimo. Jei šiltnamio reiškinys reikšis ir toliau, jo
padariniai pasaulio klimatui gali būti katastrofiški. Ledo skydai ištirps,
jūrų lygis pakils. Pajūrio žemumas užlies vanduo. Daugiamečio įšalo sritys
(Sibiras, Šiaurės Kanada) gali tapti šiltomis ir maloniomis vietomis
gyventi. Galima laukti ir kritulių pasiskirstymo pokyčių. Vienose srityse
jų iškris mažiau negu dabar, o kitose – daugiau. Sachara gali vėl
sužaliuoti, o kitos vietos gali virsti dykumomis.

Ozono sluoksnis

Atmosfera – tai skydas, saugantis Žemę nuo žalingų Saulės spindulių. Viena
iš svarbiausių to skydo dalių – ozono sluoksnis, esantis 10-60 km aukštyje
virš žemės paviršiaus. Šis sluoksnis sugeria ultravioletinius spindulius.
Ozonas (melsvos dujos) yra deguonies atmaina. Didumos deguonies sandara –
molekulės iš dviejų tvirtai susijungusių deguonies atomų. Ozonas turi dar
vieną silpnai prisijungusį atomą. Ozonas yra aštraus kvapo; kvapą kartais
gali-pajusti prie elektros mašinų ir perkūnijos metu. Yra jo ir žemės
paviršiuje; tai – sudedamoji smogo dalis. Apie 1960 m. Antarktidoje
dirbantys anglų mokslininkai pradėjo matuoti ozono kiekį ozono sluoksnyje.
9 dešimtmečio pradžioje jie pastebėjo nerimą keliantį reiškinį: kiekvieną
pavasarį (rugsėjo ir spalio mėnesiais) tiesiai virš Antarktidos esančiame
ozono sluoksnyje atsirasdavo skylė.
Nuo to laiko skylė ėmė pasirodyti kiekvieną pavasarį ir kasmet vis didėjo.
1988 m. ji aprėpė visą Antarktidą ir pasiekė kai kurias Australijos ir
Naujosios Zelandijos dalis. Buvo aišku – ozono sluoksnį kažkas naikina.
Nustatyta, kad vienas iš kaltininkų – CFCl junginiai. Ozono skylė atsirado
tada, kai imta plačiai naudoti CFCl junginius. 1987 m. 14 didžiųjų pasaulio
valstybių susitarė mažinti CFCl junginių gamybą ir naudojimą. Bet iki 1989
m. sausio mėnesio, kai ši sutartis įsigaliojo, CFCl junginiai ėmė ardyti
ozono sluoksnį virš Arkties, ozono sluoksnis suplonėjo ir kitose vietose.
Jeigu ozono sluoksnis smarkiai sumažės, Žemės klimatas gali atšilti ir
sustiprinti šiltnamio reiškinį. Deja, CFCl junginiai išsilaiko ilgai (iki
140 metų), taigi ozono sluoksnio problema lydės mus dar daug metų. Laimė,
Antarktidos ozono skylė tvyro virš teritorijos, kur gyvena labai mažai
žmonių. Ozono sluoksniui smarkiai suplonėjus virš kitų vietų, padariniai
galėtų būti tokie:

• Daugiau žmonių susirgimų odos vėžiu ir katarakta, apaktų;

• Kur kas labiau plistų kai kurios užkrečiamosios ligos;

• Nukentėtų augalinis planktonas, o tai sutrikdytų vandenynų mitybos

grandinę;

• Susidarytų rūgštusis rūkas;

• Prasčiau derėtų maistiniai augalai (ryžiai ir kt.).

Oro tarša ir apsauga Lietuvoje

Šiuo metu Lietuvoje iš viso nustatoma 16 kenksmingų oro priemaišų
koncentracijų – sieros dioksido, azoto dioksido, anglies monoksido,
sulfatai, sieros vandenilis ir kt.
Be stacionarių lokalinio oro monitoringo postų, Fizikos instituto
pastangomis Lietuvoje įsteigta ir nuolat veikia viena tarptautinius
standartus atitinkanti foninė oro monitoringo stotis Preiloje, kuri dirba
pagal tarptautines EMEP ir EUROTRAC programas. Gavus Šiaurės šalių Ministrų
tarybos finansinę paramą, 1993 metais Lietuvoje buvo įrengtos dar dvi EMEP
standartus atitinkančios oro monitoringo stotys, kurios veikia, kaip
Kompleksinio foninio monitoringo stočių, įsteigtų Aukštaitijos ir Dzūkijos
nacionaliniuose parkuose, sudedamosios dalys. Trečią tokią stotį, kaip
minėta, numatoma įsteigti Žemaitijos nacionaliniame parke. Šios stotys
sudarys globalinio oro monitoringo tinklą ir įgalins kontroliuoti tolimas
užteršto oro pernašas į Lietuvą iš visų kaimyninių ir tolimesnių valstybių.
Oro ir kritulių užterštumo stebėjimai, kurie vykdomi kompleksinėse
monitoringo stotyse yra įjungti į kompleksinio kraštovaizdžio monitoringo
posistemį. Apskritai Lietuvoje oro užterštumas vidutinis, teršalų
koncentracijos retai viršija leistinas normas ir tai tik didmiesčiuose.

Atmosferos apsauga

Kol kas neįmanoma visiškai sustabdyti kenksmingų medžiagų išmetimo į
aplinką, bet galima jį sulaikyti. Labai svarbu plačiau vartoti suskystintas
dujas, metilo ar etilo alkoholį, saulės energiją, elektros variklius,
akumuliatorius, dviračius ir kitas ekologiškai švaresnes medžiagas bei
įrenginius. Dauguma naujų energijos šakinių jau iš-bandyti ir pamažu
pradedami naudoti. Tačiau prabėgs dar daug laiko, kol bus iš-plėsta nauja
kuro gavyba ir jiems pritaikyti varikliai.
Vis daugiau ir daugiau lėšų valstybės skiria aplinkos valymo darbams ir
įrengimams. Tai dar vienas gana perspektyvus būdas mažinti kenksmingų
medžiagų kiekį atmosferoje.

Naudota literatūra:

1. Pažinimo džiaugsmas „Mokslas ir Visata“

2. Pažinimo džiaugsmas „Žemė ir jos gerybės“

3. J.Hortis “Gamtos katastrofos”

4. P.Baltrėnas “Aplinkos apsauga”

5. Internetiniai puslapiai

———————–

[pic]

Leave a Comment