Атмосфераны ластайтын негізгі ластаушы заттарға келесілер жатады:

• Коміртек оксиді (co),

• азот оксидтері (NO_x),( NO және NO₂ )

• күкірттің диоксиді (SO₂),

• көмірсутектер (C_mH_n),

• шаң.

Осы заттар жалпы ластағыштар массасының 98% құрайды, сондықтанда оларды негізгі ластағыштар деп атайды.

Атмосфераны ластайтын негізгі ластағыштар табиғи және антропогенді сипаттағы ластағыштар болады.

Табиғи сипаттағы ластағыштарға: вулканның атқылауы, топырақтағы үрдістер, теңіздердің, мұхиттардың беттері, шаңды дауылдар, орман өрттері және т.б., азот оксидтері үшін – найзағай зарядтары.

Антропогендік сипаттағы ластағыш заттар:

Ластанудың негізгі көздері Негізгі улы заттар Атмосфера Өндірісорны Транспорт ЖЭС Көміртек, күкірт, азот оксидтері Органикалық қосылыстар Өндірістік шаң-тозаң

Көміртек оксиді (СО) – атмосферада кең таралған маңызды қосылыс. СО шығарылымдарының көп мөлшері өндірісорны, транспорт, ЖЭС жұмысы барысында түзіледі. Транспорт қозғалысы белсенді түрде жүретін көшелерде СО ең көп концентрациясы болады. СО – белсенді газ, қан құрамындағы гемоглабинмен тез әрекеттесіп, карбоксигемоглобин түзеді. Осының салдарынан көздің көруі төмендейді, ми жұмысы, жүрек, өкпе қызметі нашарлайды, ұйқы басып, бас ауруы пайда болып, тыныс алу бұзылады. СО ағзаға әсер ету дәрежесі қосымша әсерге және карбоксогемоглабиннің мөлшеріне байланысты. Атмосферада СО біртіндеп СО₂ –ге дейін тотығады.

Азот оксидтері (NO_x) – жоғары температурада жану үрдісі барысында атмосферадағы азоттың тотығуының нәтижесінде түзіледі. NO_x шығарылымдарының негізгі көздері автокөліктер, ЖЭС, өндірістік пештер және т.б. болып табылады. NO_х басқада ластаушы көздеріне азотты тыңайтқыштар, азот қышқылы, анилинді бояғыштар, вискозды жібек өндіретін кәсіпорындар жатады. Азот оксидтерінің су буымен, ылғалды бетпен әрекеттесуі барысында қышқылдар түзіледі, бұл өз кезегінде өкпенің қабынуына әкеледі.

Күкірттің диоксиді (SО₂). Антропогенді көздерден түсетін күкіртті қосылыстардың 95% осы аталмыш қосылыс құрайды. Ластанудың негізгі көздеріне ЖЭС, котельның және өндіріс орындарда мазутты көмірді жағу жатады. SО₂ ластанудың басқада көздеріне металлургия, құрылыс кәсіпорындары күкірт қышқылын өндіретін өндіріс орындары және басқада кәсіпорындар жатады. Күкірт диоксиді ауыз қуысының сілемейлі қабатын тітіркендіреді, ауыз қуысында жағымсыз дәм пайда болады, ауадағы ылғалмен немесе сілемейлі қабатпен әрекеттесуі барысында күкірт қышқылы түзіледі.

Көмірсутектер (C_mH_n). Негізгі техногенді көздеріне – бензин булары, метан, пентан, гексан – автокөліктер жатады. Сонымен қатар жанармайдың толық жанбауы барысында канцорогенді қасиеттері бар ароматты көмірсутектердің шығарылуы жүреді. Аталмыш көмірсутектердің наркотикалық қасиеттері бар, сондықтанда олар бас ауруын, бас айналуын, жөтел, тамақ жұтқыншағында жағымсыз әсерлер тудыруы мүмкін. Атмосфераны ластаудың негізгі көздері: құрылыс кәсіпорындары, ЖЭС, қара және түсті металлургия, тұрмыстық және өндірістік қалдықтарды жинау орындары, автокөліктер, пайдалы қазбаларды өндіру кенорындары, өңделген топырақтар және т.б. ауадағы шаң-тозаңның мөлшері жүздік бірліктен ондық бірлікке дейінгі микрометрді құрайды. Көбінесе олардың құрамында кремний, кальций, көміртек және металл оксидтерінің қосылыстары кездеседі.

Шаң-тозаңдар адамдарға, өсімдіктерге және жануарлар дүниесіне кері әсер етеді, адамдарда спецификалық аурулар пайда болуы мүмкін.

Атмосфераның ластануына байланысты туындайтын ғаламдық экологиялық мәселелерге ғалымдар келесілерді жатқызады:

• озон қабатының бұзылуы;

• парниктік эффект:

• қышқыл жаңбырлар;

• түтінді-тұмандар (смог).

Озон қабатының бұзылуы. Озон (О₃) – оттектің үшінші формасының күйін сипаттайды, атмосферада табиғи жолмен күннің ультрофиолет сәулесінің(оны hν деп белгілеседе болады) атмосфералық оттекке әсері барысында түзіледі:

О₂ + hν О + О; О₂ + О О

Озонның ең көп концентрациясы 20-22 км қашықтықтағы стратосфера қабатында кездеседі (Жер бетіндегі концентрациясымен салыстырғанда 10 есе артық) және ол 5 км биіктікке дейін таралған, осы қабатты озон қабаты деп атайды. Егер барлық озонды бір қабатқа концентрлеп жинайтын болсақ, онда оның қалыңдығы ~ 2,9 мм құрайды.

Озон қабаты Жер бетіндегі тірі ағзалар үшін қауіпті күннің ультрофиолет сәулелерін ұстап қалады. Аталмыш сәуле гамма және ренгендік сәеулеленуге қарағанда ағзада күрделі өзгерістер туғызуы мүмкін, яғни иммундық жүйе, тері жасушаларының рак ауруларын жіне т.б. ауруларды туғызуы мүмкін. Қазіргі таңда озон қабаты бұзылуда және озон қабатындағы озон концентрациясы азаюда.

Озон қабатының бұзылғаны 1985 жылы Антарктидада байқалды, ол кезде озон концентрациясы 50% дейін төмендеген болатын. Осы аймақ “озон тесігі” деген атқа ие болды. Осы кезден басталған өлшеулер бүкіл планета бойынша озон концентрациясы азаюда (озон қабатындағы озонның концентрациясы әр жыл мезгілінде 10 – 20 % дейін төмендеген, әсіресе өндіріс салалары дамыған елдерде).

Озон қабатының бұзылуының негізгі себебтері ғылыми тұрғыдан анықталмаған. “Озон тесігінің” пайда болуының себебінің табиғи және антропогенді сипатқа ие. Көптеген ғалымдардың пікірінше озон қабатының бұзылуының негізгі себебтері келесі химиялық қосылыстардың әсерінен болды: “хлорфторкөміртек” (ХФК) немесе оны фреондар деп атайды, сонымен қатар азот оксиді (NО_х) және көміртек оксиді (СО).

Қала отмосферасында ағза үшін қауіпті қосылыстардың бірі О₃. Озонның негізгі қасиеттерінің бірі жоғары молекулалық қосылыстардың құрамындағы қос байланысты үзу қабілеті. Әсіресе қос байланыстары көп полимерлі материалдарға резеңке жатады, ол өз кезегінде озонның әсерінен жарылады.

Көптеген бояғыштар мен пигменттер О₃ әсерінен бұзылады. Бұл бояу түсінің бұзылуына әкеледі. Сондықтанда атмосферамы ластанған қалалардағы көркем галереяларда ауаны фильтрлеу қажет, әсіресе О₃ әсеріне сезімтал бояулармен салынған суреттер орналасқан бөлмелерді. Азот оксидтері де пигменттерді бұзуы мүмкін.

Кейбір зерттеушілердің ойынша SO₂ концентрациясы жоғары қалалардың тастарында NO₂ газы H₂SO₄-ның түзілу тиімділігін аттырады:

SO₂ + NO₂ + Н₂O à NO + Н₂ SO₄

Басқада зерттеушілердің көзқарасы бойынша қала атмосферасы азот оксидімен ластанған жағдайда тастардың бетінде микроағзалардың өсу эффектілігі артады, ал ол өз кезегінде тастың биологиялық әсерден бұзылуына әкеледі. Газды ортада реакцияның жүруінің нәтижесінде HNO₃ түзіледі, азот қышқылы корбанатты жыныстарға тікелей әсер етеді.

Альдегидтер сияқты құрамында оттегі бар қосылыстар көз, мұрын, тамақ және бас ауруларын туғызады.

Фреондарды 1930 жылдары суытқыш құрылғыларда, кейінірек ауаны кондиционирлеу жүйелерінде қолдана бастады, сонымен қатар полимерлерді өндіруде, дезодоранттарда, лактарда, бояуларда еріткіш ретінде де қолдануда. Олар улы емес, тұрақты, жанбайды, суда ерімейді, өңдеуде және сақтауда қолайлы. Осы қосылыстар озон молекуласымен әрекеттесіп, оны ыдыратады, осы себебтен оларды катализаторлар деп атады, мысалы:

О₃ + NО О₂ + NО₂; NО₂ + О NО + О₂;

О₃ + Cl ClО + О₂; ClО + О Cl + О₂.

Халықаралық келісімдерге сәйкес (озон қабатын қорғау туралы Веналық конвенсия – 1985ж., сонымен қатар осы конвенсияның протоколдары) осы конвенсияға қатысқан барлық мемлекеттер озонды ыдырататын барлық заттарды пайдаланудан бас тартуы керек. Қазақстанда ХФК өндіретін өндіріс орындары жоқ. Осы қосылыстарды пайдалану қажеттіліктерін Ресей қамтамасыз етуде. Қазақстанда ХФК негізгі пайдаланушылардың бірі тұрмыстық химия заводтары, суытқыш техникалар, өрт сөндіру салалары.

Парниктік эффект – бұл атмосфераның күннің қысқа толқынды сәулелерін өткізіп, жердің ұзын толқынды жылуын ұстап қалу қабілеті және осылайша жерде жылудың жиналуына себепкер болады. Күн энергиясы атмосфера арқылы өтіп, Жер бетімен жұтылады, сосын Жерді жылытып, одан инфрақызыл немесе жылулық ұзын толқынды сәулелену түрінде бөлінеді. Бірақ атмосферадағы кейбір газдар оны ұстап қалып өзіне сіңіріп, жылуға айналады, соның нәтижесінде атмосфераның жылынуына әкеледі. Осы газдарды парниктік газдар деп атайды. Парниктік эффект Жер бетінде адам қызметінің әсерінсіз де болған және де ол болмаса Жер бетінде тіршілікте болмас еді. Егер осы құбылыс болмаған жағдайда Жер бетінде тәуліктік және маусымдық температураның ауытқулары болмас еді.

Негізгі парниктік газға көмірқышқыл газы жатады, парниктік эффектінің 60% осы газ құрайды. Басқада парниктік қосылыстарға хлорфторкөміртектер, метан, азот оксидтері, тропосфералық озон, сонымен қатар аэрозольдер мен су буы жатады.

Парниктік эффектіден туындап отырған экологиялық мәселе адамның антропогенді қызметінің нәтижесінде атмосфераның құрамындағы парниктік газдардың мөлшерінің артуына негізделіп отыр. Табиғи биосферада көмірқышқыл газының мөлшері бір деңгейде болған, себебі оның атмосфераға түсуі оның атмосферадан шығарылуына тең болатын. Ормандардың жойылуы мен пайдалы қазбалардың жағылуына байланысты бұл тепе-теңдік бұзылды.

Қазіргі кезде парниктік эффектінің әсерінен планетамыздың орташа температурасы 0,6^о С жоғарлады. Егер ормандардың жойылуы мен пайдалы қазбалардың жағылуы одан әрі жалғаса берсе, онда 2050 жылға дейін көмірқышқыл газының концентрациясы артуы мүмкін. Криматологтардың болжауы бойынша мұндай жағдайда орташа жылыну шамамен1,5 – 4,5^о С болады. Жылыну деңгейі осындай болса, онда полярлық және тау мұздықтарының еруін тудырады және осының нәтижесінде (дүниежүзілік мұхит деңгейі 1,5 м көтерілуі мүмкін) әкеледі, яғни құрлықтың көп бөлігін су басады.

Қышқыл жаңбырлар. Қоршаған ортаның қышқылдануына байланысты туындаған экологиялық мәселелердің бірі қышқыл жаңбыр болып табылады. Қышқыл жаңбырдың түзілуінің негізгі көздеріне жоғарыда айтылғандай өндірістік шығарылымдар күкірттің диоксиді және азот оксидтері жатады. Олар атмосфералық ылғалмен әрекеттесіп кұкірт және азот қышқылдарын түзеді.

Табиғи жауын-шашындар қышқылдық сипатқа ие, жауан-шашынның құрамында рH-қа әсер ететін ластағыштар болмаған жағдайда жауын-шашынның рH шамамен 5,6 тең болады. Қышқылдылығы табиғи жауын-шашынның қышқылдылығынан жоғары рH < 5,6 жуын шашынды қышқыл жаңбыр деп атайды. Соңғы кездері жауын-шашынның орташа мәні рH 4 – 4,5 құрады, ал кей жағдайда 3 –тен төмен көрсеткішті де көрсетті. Ең жоғары қышқылдылық Батыс Европада тіркелген – рH = 2,3.

Қышқыл жаңбырлар планетамыздың өндірістік аудандарының барлығында байқалған және ол толығымен экожүйеге кері әсерін тигізеді: жапырақтардың сыртқы жабынын бұзады, сосын жапырақтар жәндіктер, саңырауқұлақтар және басқада потогенді ағзалар әсеріне тұрақсыз болады;

Жапырақтың топырақтың, бұтақтың құрамындағы биогенді заттарды сілтілендіреді және оларды құнарсыздандырады.

Қышқыл жаңбырлар топырақтың құрамындағы ауыр металдарды-қорғасын, кадмий, алюминий және т.б. ығыстырады, ерітеді, нәтижесінде олар тірі ағзаларға сіңіріледі де тағамдық тізбек арқылы ауысып оларға кері әсерін тигізеді. Еріген күйдегі ластағыш заттар жер беті және жер асты суларына оңай түседі.

Қышқыл жаңбырлар топырақтағы ағзаларға әсер етіп, олардың белсенділігін, топырақ түзу, ыдырау және минералдану үрдістерді төмендетеді.

Қышқыл жаңбыр әсерінен тұщы сулардың қышқылдануы жүреді. Өзендердің белсенді қышқылдануы Швеция, Норвегия, Финляндия қалаларында жүруде. Қышқылдылықтың артуы балықтардың түрлі популяцияларына, су өсімдіктерінің түрлеріне тікелей әсер етеді, фитопланктондар мен суда тіршілік ететін өсімдіктер мен басқада микроағзалардың жойылуына әкеледі.

Қышқыл жаңбырлар металдан жасалған құрылғыларды бұзады (қалалық аймақта ауылдық аймаққа қарағанда металдардың коррозиясы 10 есе жылдамырақ жүреді), сонымен қатар олар ғимараттарға, құрылыстарға және архитектуралық ескерткіштерге әсер етеді.