Геоэкология

Большинство веществ, выбрасываемых транспортными средствами, опасны для здоровья человека, представляют опасность для биоты в целом, нарушая баланс экосистем и влияя на урожайность сельскохозяйственных культур. Бензин поступает в организм главным образом через дыхательные пути, может заглатываться с воздухом и затем всасываться в кровь из желудочно-кишечного тракта. В основе действия бензина на организм лежит его способность растворять жиры и липоиды. Особенно сильное действие он оказывает на центральную нервную систему, кожный покров.

Индустрия приводит к промышленным выбросам в атмосферу сернистого газа, оксидов углерода, пыли (в сумме 85 % общего выброса), углеводородов, аммиака, сероводорода, серной кислоты, фенола, хлора и других соединений и элементов (15 %).

Результатом техногенного загрязнения является образование аэрозолей, смога, кислотных дождей.

Аэрозоли представляют собой дисперсные системы, состоящие из газовой дисперсной среды, в которой распределены твердые или жидкие дисперсные фазы (частицы). Размер частиц дисперсной фазы обычно составляет 30 - 10 см.

В зависимости от состава дисперсной фазы аэрозоли можно подразделить на две группы. К первой относятся аэрозоли, состоящие из твердых частиц, дисперсированных в газообразной среде, ко второй - аэрозоли, являющиеся смесью газообразных и жидких фаз. Первые обычно называют дымами, вторые - туманами. В механизме их образования существенную роль играют центры конденсации химических соединений или ядра. В качестве ядер выступают вулканическая и космическая пыль, продукты промышленных выбросов, бактерии и др. Возможные источники и количество ядер непрерывно возрастают. Так, при уничтожении огнем сухой травы на площади 200 200 м образуется в среднем 21022 ядер аэрозолей.

Образование аэрозолей началось с возникновения нашей планеты. Природные аэрозоли всегда влияли на окружающую среду, но, уравновешиваясь общим круговоротом веществ в природе, не вызывали глубоких экологических изменений. Антропогенные факторы их образования сдвинули это равновесие в сторону значительных биосферных перегрузок, тем более что человек начал использовать специально создаваемые аэрозоли в практической деятельности, например - для защиты растений в сельском хозяйстве или в виде боевых отравляющих веществ.

Медленное оседание аэрозолей предопределяет изменение прозрачности воздуха; быстрое их оседание отрицательно сказывается на зеленом покрове Земли.

Наиболее опасны для растений аэрозоли сернистого газа, фтористого водорода, азота. При соприкосновении с влажной поверхностью листа образуются кислоты, вызывающие гибель живой ткани. Кислотные туманы, попадая с вдыхаемым воздухом в дыхательные органы человека, агрессивно воздействуют на слизистые оболочки. Чрезвычайно опасны радиоактивные аэрозоли. Среди радиоактивных изотопов особую потенциальную опасность представляет Sr, не только как долго живущий радиоактивный изотоп, но и как аналог кальция, замещающий его в костях живых организмов со всеми вытекающими последствиями.

Во время ядерных взрывов образуются радиоактивные аэрозольные облака. Мелкие частицы радиусом 1-10 мкм попадают не только в верхние слои тропосферы, но и в стратосферу, в которой они могут находиться до года и более. Аэрозольные облака возникают в результате не только ядерных взрывов, но и работы реакторов промышленных предприятий, производящих ядерное топливо, и аварий на АЭС типа Чернобыльской.

Смог - смесь аэрозолей с жидкой и твердыми дисперсными фазами, образующая туманную завесу над промышленными районами. Различают три типа смога:

смог ледяной (аляскинского типа) - сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристаллов льда, возникающих при замерзании капель тумана и пара отопительных систем;

смог влажный (лондонского типа), иногда называемый зимним, - сочетание газообразных загрязнителей, в основном сернистого ангидрида, пылевых частиц и капель тумана.

Метеорологической предпосылкой для зимнего смога является безветренная тихая погода, при которой слой теплого воздуха расположен над приземным слоем холодного воздуха (ниже 700 м). Движение воздуха вблизи поверхности земли почти отсутствует (менее 3 м/с). Горизонтальный и вертикальный обмен воздуха затруднен. Загрязняющие вещества, рассеивающиеся обычно в высоких слоях, скапливаются в приземном слое (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Метеорологическая обстановка, благоприятствующая

возникновению зимнего смога

Смог сухой (лос-анджелесского типа = фотохимический), называемый также летним, - сочетание озона, угарного газа, соединений азота (NOх), кислот и др. Он образуется в результате вторичного разложения загрязняющих веществ солнечными лучами, особенно ультрафиолетовыми. Метеорологической предпосылкой является атмосферная инверсия, выражающаяся в появлении слоя холодного воздуха под теплым. Обычно поднимаемые теплым воздухом газы и твердые частицы, затем рассеивающиеся в верхних холодных слоях, в данном случае накапливаются в инверсионном слое. В процессе фотолиза соединения азота, образующиеся при сгорании топлива в автомобильных двигателях, распадаются:

NO2NO + О, <240 .

Затем происходит синтез озона:

О + О2 + М О3 + М;

NO + О NO2,

сопровождаемый желто- зеленым свечением.

Эта реакция обусловливает желто-зеленую окраску смога.

Кроме того, происходят реакции по типу: SO3+ Н2О Н2SO4, приводящие к образованию капелек кислот.

С изменением метеорологических условий, связанных с появлением ветра, холодный воздух смещается и смог исчезает. Рассмотрим это на примере динамики смога в долине Лос-Анджелеса (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Динамика смога в долине Лос-Аиджелеса

При нормальных условиях (рис. 3.6,а) температура воздуха понижается с высотой. Теплый воздух поднимается вверх и рассеивает примеси, выбрасываемые у поверхности земли.

Когда устанавливается инверсионное распределение температуры (рис. 3.6,б), холодный воздух располагается под теплым, который поступает из калифорнийских пустынь. В этом случае температура снижается, а примеси (газы и твердые частицы) накапливаются в инверсионном слое. Это продолжается до тех пор, пока метеорологические условия не изменятся. При этом ветер (рис. 3.6,в) вызывает смещение холодного воздуха и исчезновение смога.

Концентрация загрязняющих веществ в смоге различных типов приводит к нарушению дыхания, раздражению слизистых оболочек, расстройству кровообращения, нередко к смерти (в Лондоне в 1952 г. от смога погибло 4000 человек).

Особую опасность смог представляет для малолетних детей, вызывая заболевания ложным крупом.

Кислотные дожди - атмосферные осадки (дождь и снег), подкисленные из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов (SO2, NОх, НС1 и др.). При сжигании горючих полезных ископаемых (уголь, нефть и газ) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы (SO2). При всех видах сгорания различных материалов в воздухе происходит реакция атмосферного азота с атмосферным кислородом с образованием окислов азота (NOх). Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование оксидов азота. Из всех выбросов оксидов азота (например, в ФРГ) 55 % приходилось на транспорт, 28 % -на энергетику, 14 % - на промышленные предприятия (1982). SO2 и NOх являются кислотообразователями, реагирующими с атмосферным кислородом и водой с образованием серной и азотной кислот.

Оксиды серы и азота в атмосфере - основная причина кислотных дождей. Оксиды серы поступают в воздух при сжигании ископаемых видов топлива, содержащих серу, первое место среди которых занимает каменный уголь (до 90 %), на втором месте - нефть, значительно уступает им газ. Оксиды азота NO также образуются при сжигании топлива, а дополнительным крупным их источником является автомобильный транспорт (рис. 3.5.1).

В 1983 г. тепловые электростанции при сжигании угля и нефти выбросили в атмосферу 16,8 млн. т серы, или 87 % всех оксидов серы, выброшенных в том же году. При сжигании угля и нефти образуются два кислородных соединения серы: двуокись и трехокись серы (SO2 и SОз). В атмосфере SO2 окисляется до SOз:

2SO2 + O22SO3.



рис. 3.5.1. Количество выбросов оксидов серы и азота в атмосферу

от различных источников

Образовавшаяся трехокись реагирует с водяным паром, образуя серную кислоту:

SO3+ H2О H2SO4.

Серная кислота присутствует в воздухе в виде легкого тумана, состоящего из крошечных капель. При сжигании топлива выбрасываются в атмосферу также оксиды кальция и железа, которые вступают в реакцию с серной кислотой, образуя твердые частички сульфатов кальция и железа:

СаО + H2SO4 CaSO4 + Н2О.

Fe2О3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3Н2О.

Количество содержащихся в городском воздухе твердых частиц сульфатов и капелек серной кислоты может достигать 20 %. Ветер разносит эти загрязнения за сотни километров от места их выброса, образуются туманы и смоги. Оксиды азота окисляются в воздухе до диоксидов, которые тоже растворяются в капельках воды, образуя азотную кислоту:

2NO + О2 2NО2.

4NO2 + 2 Н2О + О2 4HNO3.

Эти две кислоты (H2SO4 и HNO3), а также их соли и обусловливают выпадение кислотных дождей. На растения, почву и воду выпадают также сухие частицы в виде солей.

Обычно кислотность измеряют не как отношение числа ионов водорода к числу молекул воды, а как логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком. Эта величина называется рН. Поскольку -lg (0,0000001) = 7, значение рН = 7 характеризует чистую воду - не кислую и не щелочную, а нейтральную. Дождь в Новой Англии с примерно 0,0001 водородных ионов на 1 молекулу воды имеет значение рН, равное --(0,0001), т.е. 4. В общем, чем меньше значение рН, тем более кислой оказывается вода (рис. 7.2.). Значение рН = 4 для дождевой воды - весьма необычное явление. Однако в настоящее время в некоторых районах часто наблюдается значение рН даже ниже 4. Естественная дождевая вода имеет слабокислую реакцию (рН6), так как находится в контакте с СО2 (естественный компонент атмосферы) и растворяет ее, образуя слабую угольную кислоту:

СО2 + Н2О Н2СО3.

Однако дожди, выпадающие в Новой Англии, например, имеют иногда рН=4 - весьма необычное явление для дождевой воды. В других регионах мира часто наблюдаются дожди с рН ниже 4 (рис. 3.6.1).

Европа также страдает от кислотных дождей. Широко распространенное сжигание угля как основного топлива, особенно в Великобритании и Центральной Европе, оказывает разрушительное воздействие на природные экосистемы.

Спектр влияния кислотных дождей очень широк. Прежде всего, они сказываются на популяциях рыб в озерах, особенно высокогорных, где вода стала кислой. По данным 1975 г., в США 51 % озер имели рН воды меньше 5, в 90 % этих озер рыба полностью отсутствовала. Правда, трудно предположить, что такая вода может сильно влиять на взрослых рыб. Скорее всего низкий рН препятствует размножению рыб, убивая икру.

Рис. 3.6.1. Значение рН для некоторых продуктов и кислотных дождей

Чистая вода имеет рН = 7, дождевая вода - рН = 5,6. Уменьшение значения рН на единицу соответствует 10-кратному повышению кислотности. Максимальная, зарегистрированная в Западной Европе, кислотность осадков составляет 23 рН (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Шкала значений рН

Кислотные дожди оказывают агрессивное воздействие на восковой налет листьев на деревьях, на кирпичные и бетонные сооружения, увеличивая скорость химического выветривания последних. Повышение кислотности препятствует саморегулирующейся нейтрализации почв, в которых происходит растворение питательных веществ. Эти вещества выносятся в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из почв и тяжелые металлы, которые потом усваиваются растениями, вызывая у них серьезные повреждения и проникая в пищевые цепи человека.

Наиболее опасным является подкисление океанских мелководий, ведущее к невозможности размножения многих морских беспозвоночных, гибели рыб, разрыву пищевых цепей (пищевой или трофической цепью называют ряд видов, звено в котором служит пищей для следующего вида) и нарушению экологического равновесия в океане (рис. 3.8.).

Рис. 3.8. Кислотные дожди: их причины и вредное влияние

Вероятно также снижение развития фитопланктона, а, следовательно, и кормовой базы для рыб. Снижение численности рыб влечет за собой исчезновение животных, которые питаются рыбой: белоголового орлана, гагар, чаек, норки, выдры и др. Численность земноводных (лягушек, жаб, тритонов), возможно, тоже сокращается.

Кроме того, подкисленные воды лучше растворяют различные минералы. Ртуть, содержащаяся в природных водоемах, в кислой среде может превратиться в ядовитую монометиловую ртуть. Подкисление воды в источниках водоснабжения может приводить к растворению в трубах токсичных металлов, которые могут попасть в питьевую воду. Так, в одном из районов Нью-Йорка подкисленная питьевая вода, простоявшая в трубах целую ночь, растворила свинец, и его содержание в воде превысило допустимые нормы.

Кислотные дожди разрушают строительные материалы (растворы, гипс, камень и др.), реагируя с кальцием и магнием, входящими в их состав; усиливают коррозию строительных конструкций из железа и других металлов. Шведские специалисты обнаружили высокую корреляцию между кислотными дождями и коррозией стали.

Конечно, кислотные дожди отрицательно влияют и на наземные экосистемы. Несомненно, что они - одна из причин деградации лесов. По имеющимся данным, например, в Чехословакии серьезно повреждены деревья на 200 тыс. га лесов именно в тех местах, где интенсивно сжигают бурый уголь с высоким содержанием серы. В Польше погибшие деревья в районах, где используется бурый уголь, обнаружены уже на 500 тыс. га. То же самое отмечено в Австрии, Швейцарии, Швеции, Германии, Голландии, Румынии, США и других странах. Кислотные дожди могут высвобождать из почв токсичный для растений алюминий.

Твердые частицы и оксиды серы, действуя совместно, вредно влияют и на здоровье людей. Серная кислота, растворяясь в каплях воды, образует едкий туман, вызывающий аллергию и другие заболевания. Частицы сульфатов железа могут создавать дополнительный канцерогенный потенциал в городском воздухе.

Из-за кислотных дождей под угрозой гибели оказалось не менее 20 % площади лесов ФРГ, Канады (рис. 3.9.).

На территории бывшего СССР площадь существенного закисления лесов достигла 46 млн га. В основном это результат переноса подкисленных осадков из Западной Европы в Прибалтийские республики, Карелию и на весь Северо-Запад России.

Рис. 3.9. Кислотные дожди на Востоке США:

а - 60-е гг.; б - 70-е гг. XX в.

Предотвращение последствий кислотных дождей - непростая проблема. В Швеции и США в порядке эксперимента было предпринято известкование озер. Известняк содержит карбонат кальция, который уменьшает кислотность воды и создает некоторый резерв сопротивляемости - буферную емкость:

СаСО3 + H2SO4 CaSO4+ H2О + CO2.

Известкование можно применять и для снижения кислотности почв в лесах. В Шварцвальде (Германия) в одном из лесов в почву внесли смесь сульфата магния (800 кгга-1) и известняка (2270 кгга-1). После такой обработки поврежденные деревья стали «выздоравливать».

Для борьбы с кислотными дождями используются те же технические средства, что и для ограничения выбросов оксидов серы и азота в атмосферу. Очистные установки различных конструкций хорошо известны. В 1982 г. Норвегия, Финляндия и Швеция предложили уменьшить выброс в атмосферу серы на 30 %. К ним присоединились Дания, Германия, Швейцария, Австрия, Канада. Великобритания и Франция отказались от таких обязательств. Канада же поставила целью снизить выбросы оксидов серы на 50 %.

В настоящее время по сравнению с 1975 г. выброс в атмосферу оксидов серы, несмотря на принятые меры, уменьшился примерно на 20 %. Многие источники и промышленные объекты, выбрасывающие оксиды серы, за этот период были просто перенесены из одного места в другое. Не следует забывать и о том, что при сжигании угля и в других промышленных производствах образуется большое количество твердых частиц. Транспортные средства также выбрасывают в воздух частицы солей свинца, капельки углеводородов, что обусловливает фотохимический смог.

Основные «поставщики» оксидов азота - выхлопные газы от автомобилей. Для борьбы с ними применяются каталитические конверторы и усовершенствованные двигатели. В США эти меры используются довольно широко, но в Европе пренебрегают контролем за выхлопными газами, хотя европейская автомобильная промышленность располагает необходимыми технологиями и на автомобили, экспортируемые в США, защитные устройства устанавливаются.

3.4. Парниковый эффект, нарушение озонового слоя

Помимо аэрозольных облаков, смога и кислотных дождей важнейшими следствиями антропогенного воздействия на атмосферу являются усиление парникового эффекта и нарушение озонового слоя.

Парниковый эффект. Поглощая значительную часть губительного коротковолнового излучения, озоновый слой стратосферы влияет также на явление, получившее название "парниковый эффект". По аналогии с повышением температуры и влажности в замкнутом пространстве парника (теплицы и оранжереи) под парниковым эффектом атмосферы понимают разогрев приземного слоя воздуха, вызывающий потепление климата. Парниковый эффект, его усиление и ослабление обусловлены тепловым балансом Земли и атмосферы.

У поверхности Земли тепловой режим определяется солнечным нагревом (инсоляцией) и внутренним теплом, поступающим из недр (тепловым потоком). Величины тепла от обоих источников качественно неодинаковы. На долю инсоляции приходится около 99,5 % всей суммы тепла, получаемого поверхностью, а на внутреннее нагревание падает около 0,5 %. Коротковолновое солнечное излучение в значительной степени поглощается озоновым слоем, атмосферной влагой, углекислотой, аэрозолями и облаками, рассеивается в тропосфере и частично отражается от поверхности Земли обратно в атмосферу (рис. 3.10). На поверхность Земли попадает около половины солнечных лучей, главным образом видимой и инфракрасной областей спектра.

Рис. 3.10. Тепловой баланс в системе Земля - атмосфера

(в % от поступающей солнечной энергии)

Лишь часть (около 22 %) коротковолнового солнечного излучения проникает внутрь Земли на глубину, не превышающую 30-40 м.

Кроме того, земная поверхность нагревается за счет длинноволнового земного излучения от внутренних тепловых источников. Длинноволновое земное излучение большей частью поглощается атмосферой и возвращается обратно. Именно этот процесс и определяет возникновение парникового эффекта. Часть длинноволнового излучения уходит в космическое пространство. Значительную роль в этом играют "окна" в озоновом слое (озоновые дыры). Таким образом, озоновый слой выступает в качестве естественного природного барьера, предохраняющего Землю от глобального похолодания.

Поглощение длинноволнового излучения происходит за счет таких примесей в атмосферном воздухе, как озон, углекислый газ и водяные пары (рис. 3.11), а не за счет поглощения азотом и кислородом - главными составными частями атмосферы. Одно время считалось, что главное воздействие на парниковый эффект оказывает вода. Однако, поглотительная способность воды незначительна. "Парниковое" воздействие углекислого газа в два раза ниже озона. Вместе с тем действие примесей СО2, О3 и Н2О проявляется в различных областях спектра, так что каждое из них эффективно само по себе.

Рис. 3.11. Поглощение энергии парами воды, озоном, углекислым

газом, определяющее «парниковый эффект» атмосферы [1]

Из изложенного выше вытекает, что парниковый эффект обязателен для атмосферы, так как присутствие в атмосферном воздухе энергопоглощающих примесей определяется в первую очередь природными факторами.

Тсхногенез приводит к резкому возрастанию концентраций всех энергопоглощающих соединений и, в первую очередь, углекислого газа. В настоящее время содержание СО2 в атмосфере составляет примерно 336 р.р.т.

Усиление поступления СО2 в воздух до 400-450 р.р.т. в процессе сжигания углеводородного топлива должно привести к глобальному повышению температуры. В настоящее время ежегодное увеличение составляет примерно 1-2 р.р.т. При концентрации СO2 в 600-700 р.р.т. возможны катастрофические изменения климата.

В мире существует около десяти главных климатологических центров, где созданы компьютерные модели будущего климата, обладающие широкими возможностями. Такие модели, известные как модели глобальной циркуляции (МГЦ), учитывают множество взаимосвязанных природных факторов, определяющих будущий климат планеты. МГЦ предсказывают повышение средней глобальной температуры на величину от 1,5 до 4,5 °С вследствие «эффективного удвоения» (усиления парникового эффекта в 2 раза) количества двуокиси углерода по сравнению с ее уровнями в доиндустриальную эпоху [19]. Подобное эффективное удвоение может произойти примерно в 2030 г., если выбросы парниковых газов будут происходить на уровне, близком современному. Однако, в связи с тепловой инертностью океанов - их медленным прогреванием -климатологи говорят лишь о «фактическом» потеплении. Фактическое потепление, прогнозируемое учеными Межправительственной группы экспертов по проблемам изменения климата (IPCC), составит примерно 1 °С относительно настоящего уровня к 2025 г. и 3 °С к концу следующего столетия. Следует учитывать, что ученые дают свои «компьютерные» прогнозы на ограниченный срок - от 50 до 100 лет.

Воспрепятствовать глобальному потеплению может только появление крупных озоновых дыр, через которые будет "улетучиваться" значительная часть тепла приземных слоев атмосферы.

Техногенные выбросы в тропосферу оксидов азота также приводят к усилению парникового эффекта благодаря обогащению тропосферного воздуха энергопоглощающим озоном. Появление высоких концентраций озона в приземных воздушных слоях, возникающих при выбросах разнообразных оксидов азота (NОх), подтверждается существованием сухого смога лос-анжелесского типа.

Нарушение озонового слоя. Возникновение озоновых дыр [1, 12]. Озоновый слой, образующийся в результате фотолиза молекулярного кислорода, непрерывно разрушается. В его разложении, согласно современным представлениям, участвуют четыре цикла химических преобразований: кислородный, водородный, азотный и галоидный [1].

В соответствии с кислородным циклом (Чепмена) в озоновом слое часть озона распадается на молекулярный и атомарный:

О3 О2 + О, < 900 им.

На долю кислородного цикла приходится до 20 % потери атмосферного озона на высотах 20-40 км (рис. 3.12).

Определенную роль в разложении озона играет и водородный цикл, обусловленный взаимодействием озона с радикалом (ОН)-. Образование гидроксила происходит при взаимодействии водорода, метана и воды с атомарным кислородом по общей схеме:

Н2О ОН

СН4 } + О ОН + { СН

Н2 Н

Сам водородный цикл может быть записан следующим образом:

ОН + О3 НО2 + О2

НО2 + О3 ОН + 2О2.

В результате: 2О3 3О2.

Рис. 3.12. Роль различных циклов (в %) в скорости разложения озона:

1 - галоидный цикл, 2 - водородный цикл, 3 - кислородный цикл,

4 - азотный цикл

Эти реакции весьма эффективны: они имеют большие скорости. Особенно большую роль играет водородный цикл на высотах 15-25 км, где на его долю приходится от 20 до 60 % потери атмосферного озона.

В конце 60-х - начале 70-х гг. исследователи для более точного согласования данных расчета и наблюденний о состоянии озонового слоя ввели в модельные представления азотный цикл разложения озона, основанный на способности оксидов азота эффективно разрушать озон:

NO2 + О NO + О2;

NO + О3 NO2 + O2;

NO2 + О3 NO3 + О2;

NO3 NO + O2.

Кроме того, при довольно низких температурах озон способен реагировать даже с относительно инертные азотом:

N2 + О3 N2O + О2

(последняя реакция может объяснить появление озоновых дыр в высоких полярных широтах).

В 1974 г. был открыт хлорный (галоидный) цикл разложения озона:

С1 + О3 С1О + О;

С1О + О С1 + О2,

которому в последние годы многие исследователи пытаются придать определяющий характер в планетарном балансе стратосферного озона.

Вклад указанных циклов в разложение озона различен (см. рис. 3.13). На озоновый слой влияет главным образом азотный цикл, тогда как галоидный оказывается не столь существенным. Приведенные выше реакции относятся к каждому, отдельно взятому циклу. Взаимодействие последних друг с другом еще очень мало изучено. В химии атмосферного озона многое продолжает оставаться неясным.

В проблеме разрушения озонового слоя могут быть выделены два аспекта. Первый - это глобальная убыль стратосферного озона. Выявление этого процесса - чрезвычайно сложная научная задача, тем не менее большинство исследователей склонны считать, что такой процесс реален. По существующим оценкам, с конца 60-х гг. Земля потеряла от 3-4 до 12-14 % стратосферного озона и скорость этого процесса нарастает.

Вторым аспектом проблемы является образование озоновых дыр - локальных (десятки тысяч - сотни миллионов км2), кратковременных (дни, недели), но сильных (десятки процентов) снижений общего содержания озона. На существование нарушений озонового слоя исследователи обратили внимание сравнительно недавно (1985), когда английские ученые выявили сильное разрушение озонового слоя в Антарктиде. В августе - сентябре 1987 г. исследователи США зафиксировали над Антарктидой резкое снижение озона до 100 единиц Добсона.

Единица Добсона - мера содержания озона, отвечающая условно толщине слоя озона в 10 -3 см, приведенного к приземным условиям в средних широтах. В средних широтах концентрация озона равна 345 е.Д., что составляет толщину слоя озона 0,345 см (при t = 0°C, давлении, равном атмосферному).

Эту область атмосферы они назвали озоновой дырой. 6 октября 1991 г. со спутника "Нимбус-7" над Антарктидой было зарегистрировано примерно такое же (до 110 е. Д.) снижение содержания озона.

С началом 90-х гг. процесс разрушения озонового слоя стал наблюдаться и в северном полушарии. Зимой 1991- 92 гг. заметное понижение общего содержания озона (ОСО) было отмечено над Северной Европой. 28 января 1992 г. на озонометрических станциях Риги, Бельска, Санкт-Петербурга зарегистрирован абсолютный минимум ОСО за весь почти 20-летний период наблюдении, составивший 200 е. Д., что на 40-45 % ниже многолетней нормы (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Центры озоновых аномалий над территорией России

и сопредельных стран в 1982, 1903, 1996 гг.

Карта составлена по оперативным данным Центральной аэрологической обсерватории г. Долгопрудного (Бюллетень о состоянии озонового слоя, 1992-1996 гг.):

1 - месяц и год регистрации аномалии

В 1993 г. сетью озонометрических станций США было отмечено появление озоновой дыры над всей территорией США и частично Канады.

В 1995 г. процесс разрушения озонового слоя резко усилился над территорией бывшего СССР. Наиболее сильная потеря озона (до 40 %) наблюдалась в сентябре над Северо-Востоком России. Кроме того, значительные по глубине и времени проявления отрицательных аномалий наблюдались над озерами Байкал, Балхаш, над Прикаспийской впадиной, Полярным Уралом, Памиром.

С середины января до середины марта 1996 г. в стратосфере над некоторыми крупными районами Арктики концентрация озона снизилась на 40 % и более. Над Британскими островами в первой неделе марта потеря озона приблизилась к 50 %. Так, мощность озонового слоя над Великобританией зимой составляла в среднем 305 е. Д., а 5 марта она упала до 195 е.Д. |12|.

Биологические последствия нарушения озонового слоя [12]. Периодически возникающие озоновые дыры различной протяженности негативно воздействуют на биотическую компоненту экосистем, что определяется биологической ролью ультрафиолетового излучения.

Солнце во всем диапазоне волн (от 1 нм до 1000 м) излучает огромное количество энергии. В жизнедеятельности организмов значительная роль принадлежит коротковолновой части солнечной радиации с длиной волны менее 4 мкм. В зависимости от длины волны меняются свойства солнечного излучения, что определяется его квантовой природой. В соответствии с законом Планка:

Е=h с / ,

где: Е - энергия, h - постоянная Планка, (h = 6,54 10-27 эрг/см); с - скорость света; - длина волны.

Другими словами, чем короче длина волны, тем большей энергией обладают кванты энергии и, следовательно, тем более сильное действие они оказывают на различные процессы.

Ультрафиолетовая радиация (УФ) представляет собой часть солнечной радиации, лежащей в диапазоне длин волн от 0,1 до 0,4 мкм. По интенсивности воздействия на органическую среду ультрафиолетовую часть спектра подразделяют на три области: УФ-С (длина волны < 280 нм), УФ-Б (длина волны - 280-320 им) и УФ-А (длина волны - 320-400 нм), УФ-А - излучение озоном не поглощается, но особой угрозы не несет. УФ-С - излучение кроме озона поглощается и другими атмосферными газами, поэтому поверхности Земли практически не достигает.

Активно выраженным биологическим воздействием обладает УФ-Б излучение. Именно оно поглощается молекулами стратосферного озона. Его влияние на биоту сводится к следующему:

1. Воздействие на наземные микроорганизмы. Под влиянием УФ-Б на ДНК и клеточные мембраны микроорганизмы теряют способность к фотоориентации, что ведет к неадекватным реакциям на изменение окружающей среды и к гибели популяции. Их гибель приводит к нарушениям в пищевых цепях и представляет серьезную экологическую опасность.

2. Воздействие на растения суши. После облучения нарушается рост растений, уменьшается количество и размер листьев, подавляются реакции фотосинтеза (особенно у тыквенных и бобовых). Даже небольшое снижение концентрации озона приводит к резкому снижению урожаев. Негативные воздействия на растительные сообщества усиливаются также гибелью почвенных микроорганизмов.

3. Воздействие на водные экосистемы. Большая часть УФБ - излучения поглощается водой. В результате подавляется фотосинтез фитопланктона, снижается его продуктивность. Особенно чувствительны к УФБ -излучению молодые организмы зоопланктона, в которых появляются патологические изменения, приводящие к массовой гибели отдельных видов (например, при 20%-ном снижении содержания озона за 15 дней гибнут личинки анчоусов в 10-метровом слое воды).

4. Воздействие на человека. У человека критическим является воздействие на глаза, кожу и иммунную систему. В результате УФБ - излучения возникают заболевания конъюнктивитом, катарактой, появляются фотоэластоз - морщинистость кожи, эритема - солнечный ожог, рак кожи и меланома. Считается, что снижение озона на 1 % вызовет увеличение заболевания меланомой на 1-2 % и рост смертности на 0,8-1,5 %.

Важнейшим является иммуносупрессивное действие УФ-Б излучения, приводящее к снижению иммунитета и гибели популяций кожных микроорганизмов.

В связи с негативными экологическими последствиями, связанными с появлением озоновых дыр и глобальной убылью стратосферного озона, вопросы происхождения озоновых дыр и разработка единой концепции озоногенеза приобретают не только теоретическое, но и важнейшее практическое значение.

Проблема образования озоновых дыр. Современные представления о происхождении озоновых дыр могут быть сгруппированы в три концепции (гипотезы): метеоролого-климатическую, техногенно-фреоновую и эндогенную гипотезу. Последняя известна как гипотеза водородно-метановой продувки озонового слоя, связанной с процессами дегазации внешнего ядра земли.

Метеоролого-климатическая гипотеза связывает образование озоновых дыр с естественными процессами озоногенеза, протекающими в атмосфере. В соответствии с этой гипотезой общее содержание озона в конкретном объеме атмосферы зависит от характера метеорологических процессов и перепадов температуры, которые определяют не только направления воздушных движений, но и скоростные параметры реакций рассмотренных выше кислородного, азотного и водородного циклов.

Доказательством правомерности гипотезы, по мнению ее сторонников, являются фиксируемые четко выраженные колебания общего содержания озона - суточные, сезонные (для внетропических областей), связываемые с вспышками или ослаблениями фотохимических реакций.

Наблюдаются определенные корреляции между содержаниями озона и возмущением воздушных масс. Многократно установлено, что на фронтах циклонов резко понижается концентрация озона. В хорошо развитых штормах и тайфунах снижение общего содержания озона (ОСО) достигает 4-8 е. Д. Сезоны активного образования циклонов совпадают со временем минимальных значений ОСО в тропической и субтропической областях. Планетарная озоновая дыра над Северной Атлантикой совпадает с родиной циклонов. Маршруты циклонических вихрей в Каспийском регионе, над Японией и Сахалином (рис. 3.14) совпадают с центрами озоновых аномалий (см. рис. 3.13).

Рис. 3.14. Маршруты циклонов над Каспийским морем (а)

и Дальним Востоком [6]:

1 - суша; 2 - акватории; 3 - маршруты циклонов; 4 - изобара, в гекто-паскалях (по Э.К. Абузярову, С.Т. Соколову, 1991)

Возникновение озоновых дыр в полярных областях связывают также с крайне низкими температурами, существующими в определенные периоды в стратосферном слое, при которых происходит увеличение скорости озоноразрушающих реакций. Многолетние метеоданные показывают, что истощение озоносферы обычно наступает в стратосфере по мере падения температуры, когда в пределах полярной воронки, охватывающей обычно север Канады, Сибирь, Скандинавию или европейский север Арктики, образуются переохлажденные ледяные облака. Именно в них и происходит разрушение молекул озона. Так, в январе - феврале 1996 г. над Европейской Арктикой рекордно низкие температуры держались неделями. Необычность ситуации заключалась в том, что из-за крайне низких температур полярные стратосферные облака на этот раз возникали по краям воронки, что приводило к значительному разрушению озоносферы даже на средних широтах, включая Великобританию.

Определенное значение имеют, по-видимому, и изменения солнечной активности (солнечные бури), влияющие на фотохимические реакции в озоновом слое. Однако встречающиеся в литературе оценки влияния на озоносферу изменчивости солнечной активности противоречивы, вплоть до взаимоисключающих.

Техногенно-фреоновая гипотеза (ТФГ) базируется на роли в разрушении озонового слоя техногенных газов-фреонов, широко используемых в холодильной промышленности и в качестве распыляющих веществ в аэрозольных упаковках.

Фреоны представляют собой галоидопроизводные метана, этана, пропана с обязательным содержанием фтора: CFCl3, CF2Cl2, СF3С1, CF4, C2H4F2, C2H2F4 и т.д.

Авторы техногенно-фреоновой гипотезы - американские ученые М. Молина и Ш. Роуленд, открывшие хлорный цикл разложения озона, еще в 1974 г. предположили, что активный хлор в составе фреонов может поступать в стратосферу, где происходит его фотолиз в условиях сверхнизких температур (над Антарктидой):

СFC13 СFC12 +Cl ;

СF2C12 СF2C1 +Cl .

В свою очередь Cl инициирует галоидный цикл разложения озона, например:

С1 + О3 С1O + O2

С1O + O3 СlO2 + О2.

В условиях тропосферы фреоны инертны, так как плохо растворимы в воде и не горят.

В августе - сентябре 1987 г. прямые замеры, произведенные американскими исследователями с борта самолета У-2, выполнявшего полеты в нижней атмосфере из чилийского города Пунта-Аренас в глубь Антарктиды, выявили значимую корреляцию между содержаниями озона и оксида хлора в пределах озоновой дыры.

Благодаря средствам массовой информации ТФГ стала практически господствующей как в науке, так и в общественном сознании. В 1986 г. ООН в рамках программы по окружающей среде провела встречу в Монреале. Страны-участницы подписали Монреальский протокол о резком снижении к 1989 году производства фреонов. Монреальский протокол подписали и Россия, Украина, Белоруссия, которые должны перепрофилировать свои предприятия на производство новых типов хладоносителей.

В октябре 1995 г. авторы ТФГ получили за эту работу Нобелевскую премию.

Вместе с тем после появления ТФГ появился ряд данных, заставляющих усомниться в ее основных постулатах. К ним относятся:

1. Модельные расчеты, выполненные на основе ТФГ, с 1985 г. резко расходятся с фактическими данными о глобальной убыли озона (рис. 3.15).

2. Существуют исследования, указывающие на возможность разложения фреонов при контакте с некоторыми видами почвы, кварцевыми песками. Таким образом, уязвимо базовое положение ТФГ о длительности жизни и инертности фреонов в тропосфере.

3. Озоновая дыра наиболее проявлена в Антарктиде, в то время как максимальное потребление и производство фреонов сконцентрировано в средних широтах северного полушария.

Рис. 3.15. Глобальная убыль стратосферного озона:

1 - по расчетам техногенно-фреоновой модели; 2 - реальные наблюдения (С.П. Перов,1990)

Сторонники ТФГ считают, что атмосфера за год перемешивается и концентрация веществ в ней выравнивается. Вместе с тем четко установлено существование резкого градиента в концентрациях метана в Северном и Южном полушариях, стабильного из года в год и связанного с потоком биогенного метана из болот умеренного пояса Северного полушария.

4. ТФГ не учитывает альтернативных источников фреонов, кроме техногенных. Однако в пузырьках воздуха внутри антарктического льда с возрастом 1100-2600 лет обнаружены фреоны, имеющие, несомненно, вулканическое происхождение. Повышенные концентрации фреонов зафиксированы над рядом вулканов Курильской островной дуги (влк. Тятя, Менделеева, Головина).

Кроме фреонов другим существенным источником природного хлора являются лесные пожары. Образующийся при этом хлористый метил (СН3Сl) восходящими потоками нагретого при пожаре воздуха способен достигать верхних частей атмосферы.

5. Поток природного метана в атмосфере (рис. 3.16, 3.17) на 3 порядка превосходит поток фреонов любой природы. В присутствии метана реакция взаимодействия хлора с озоном не идет. Таким образом, при подобных соотношениях CН4 и С1 галоидный цикл как процесс планетарного масштаба невозможен.

Рис. 3.16. Вертикальные профили распределения метана в тропосфере:

а - зимние профили районов: 1 - г. Кирова, 2 -г. Воркуты, 3 - г. Пензы;

б - весенние (1975) профили в районе г. Воркуты:

1-26 апреля, 2-27апреля, 3 - 28 апреля (В.А Исидоров, 1985)

Рис. 3.17. Вертикальный профиль распределения метана в стратосфере.

По данным: 1 - Д.Н. Эххалта и др., 1975; 2 - М. Аккермана и др.. 1978

В основе гипотезы водородно-метановой продувки озонового слоя лежит положение о взаимодействии эндогенных флюидов (водород, метан, азот) со стратосферным озоном.

Гипотеза сформулирована российским ученым-геологом В.Л. Сывороткиным в 1990-1996 гг. и поддержана академиком РАН А.А. Маракушевым.

Как было показано, наиболее активными в процессе разрушения озона являются водородный и азотный циклы. Поэтому, с точки зрения химии процесса, гипотеза не является оригинальной. Ее основные принципиально новые положения сводятся к следующему:

1. Решающую роль в разложении озонового слоя играют эндогенные газы (флюиды). Потоки эндогенных газов обусловлены процессами дегазации внешнего ядра Земли, насыщающегося флюидами в обстановке высокого водно-водородного давления на ранних этапах существования планеты (рис 3.18).

Рис. 3.18. Строение Земли Ядро:

1 - внутреннее; 2 - внешнее; 3 - мантия; 4 - земная кора; атмосфера: 5 - нижняя, 6 - верхняя; 7 - флюидные потоки

Существование газовых потоков водорода, метана, азота с примесью гелия и углеводородов подтверждается результатами исследований в глубоких скважинах и шахтах, составом газово-жидких включений минералов в интрузивных горных породах, базальтовых лавах, фумаролах и гидротермах. Так, в Калифорнийском заливе и на Восточно-Тихоокеанском поднятии между 20 и 35° ю.ш. обнаружены водородные струи. Гидротермы с газами преимущественно водородного состава выявлены в Центральном грабене Исландии, на дне Красного моря, в желобе Тонга. Эндогенные флюидные потоки установлены в кимберлитовых трубках Удачная, Юбилейная, Айхал, Мир. В трубке Удачная дебит газовой струи достигает 1150 л/с, причем в ее составе на долю водорода приходится 56 %, метана - 44 %. Выбросы метановых потоков связаны также с местами нарушения газогидратного слоя (например, "Охотоморский метановый факел" у подножия вулкана Алаид - остров Атласова в зоне Парамуширского поперечного разлома (рис. 3.19).

Рис. 3.19. Эхограмма выбросов метана из-под слоя кристаллогидратов вблизи о. Атласов (влк. Алаид) в Охотском море (В.Ф. Гальченко, 1995)

Главными каналами дегазации, через которые растворенные во внешнем ядре газы выходят на дневную и морскую поверхность, являются грандиозные расколы литосферы - рифтовые зоны, максимально сближающиеся вокруг Антарктиды (рис. 3.20). Таким образом, атмосфера над Антарктидой подвержена максимальной продувке озоноразрушающими газами.

Часть озоновых дыр возникает над базальтовыми щитовыми вулканами, для которых характерно образование лавовых озер, флюидная продувка которых приводит к появлению "волос Пеле". Этот редкий феномен обнаружен на Гавайях (вулкан Килауэа), в Антарктиде (вулкан Эребус), в Восточной Африке (Нирагонго), возле Красного моря (вулкан Эрта-Але), на Азорских островах (вулкан Капельиниш). Все из перечисленных районов совпадают с районами появления озоновых дыр. Необходимо подчеркнуть, что крупнейшая научно-исследовательская станция в Антарктиде Мак-Мердо, где проводится изучение Антарктической озоновой дыры, расположена у подножия вулкана Эребус - крупнейшего вулкана Земли, для которого вулканологами отмечается явление газово-водородной продувки.

Рис. 3. 20. Рифтовая система в Южном полушарии:

1 - матарики; 2 - океаны; 3 - океанские рифты; 4 - контур озоновой дыры (Е.Е, Милановский, А.М. Никишин, 1998)

Общий объем эндогенных газов многократно превышает объем антропогенных озоноразрушающих соединений, в связи с чем связь глобальных трендов в содержании озона с производством фреонов представляется сомнительной. В ТФГ трудноразрешимой проблемой является транспортировка фреонов на стратосферные высоты. Фреоны тяжелее воздуха, в то время как водород в 14 раз, а метан в 1,8 раза легче воздуха. Вулканические извержения, способные выбрасывать свои продукты, в том числе и газы, на многокилометровые высоты, разрешают это противоречие.

Из всего изложенного выше вытекает общий вывод, что формирование и разрушение озонового слоя представляет многофакторный процесс. Изменение любого из параметров оказывает влияние на общее содержание и локальные концентрации озона. Попытка абсолютизации какого-то одного фактора в рамках изложенных гипотез явно обречена на неудачу.

4. ЭКОЛОГИЯ ГИДРОСФЕРЫ

4.1. Общая характеристика гидросферы

гидросфера - это водная оболочка Земли, которая включает Мировой океан, воды суши (реки, озера, ледники), подземные воды. Воде принадлежит важнейшая роль в истории развития нашей планеты, так как с ней связано зарождение и развитие живого вещества, а следовательно, и всей биосферы. Гидросфера находится в тесной взаимосвязи с литосферой (подземные воды), атмосферой (парообразная вода) и живым веществом, в состав которого она входит в качестве обязательного компонента. Вода в биосфере выступает в роли универсального растворителя, ибо взаимодействует со всеми веществами, как правило, не вступая с ними в химические реакции. Это обеспечивает перенос растворенных веществ, например, обмен веществ между сушей и океаном, организмами и окружающей средой. Из табл. 4 видно, что подавляющая часть гидросферы (94%) приходится на Мировой океан, затем идут подземные воды и ледники.

На долю поверхностных вод в гидросфере приходится весьма малый объем (всего 0,0001%), но исключительная их активность (меняется в среднем каждые 11 дней) служит началом формирования почти всех источников пресных вод на суше.

Таблица 4.1

Распределение водных масс в гидросфере Земли

(по М.И. Львовичу, 1986)

Часть гидросферы	Объем воды, 103 км3	% от общего объема
Мировой океан	1 370 000	94,0
Подземные воды	60 000	4,0
в т.ч. зоны активного водообмена	4 000	0,3
Полярные ледники	24 000	1,7
Озеро	280	0,02
Почвенная влага	80	0,01
Пары атмосферы	14	0,001
Реки	1,2	0,0001
Вся гидросфера	1 454 000	100,0

КРУГОВОРОТ ВОДЫ - процесс непрерывного, взаимосвязанного перемещения воды на Земле, происходящий под влиянием солнечной энергии, силы тяжести, жизнедеятельности живых организмов, хозяйственной деятельности человека. В целом для всего земного шара существует один из основных источников прихода воды -- атмосферные осадки и один источник расхода - испарение, которые примерно равны 525 тыс. км3, или 1030 мм в год.

Как видно на рис. 4.1, различают малый и большой круговорот воды- При каждом круговороте вода, испарившаяся с поверхности океана, возвращается в него в виде осадков. При большом круговороте вода, испарившись с поверхности океана, частично возвращается в него в виде осадков, а частично переносится на сушу, где также выпадает в виде атмосферных осадков, питая реки и водоемы, но в конечном итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком. Имеющиеся данные по объекту различных частей гидросферы и ее водному балансу позволили вычислить активность водообмена, происходящего в процессе круговорота воды (табл. 4.2). Видно, что наиболее замедленной частью круговорота воды являются полярные ледники (8000 лет), что связано с медленным движением ледников и таянием льда. Наибольшей активностью, после атмосферной влаги, характеризуются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Это свидетельствует о быстрой их возобновляемости: на основе одной с лишним тысячи кубических километров русловых вод в течение года получается в 40 раз больший объем. Вот почему речная вода в естественных условиях всегда практически пресна и служит одним из основных источников водных ресурсов, т.е. круговорот воды является по существу глобальным опреснителем вод. Однако в последние десятилетия значительно возросли антропогенные воздействия на гидросферу, включая и круговорот воды (см. Водопотребление, воздействие на гидросферу).

Рис. 4.1. Круговорот воды в биосфере

Таблица 4.2

Активность водооборота

Часть гидросферы	Объем, тыс. км3	Элемент баланса, тыс.км3год	Aктивность водообмена, число лет
Океан	1 370 000	453	3 000
Подземные воды	60 000	13	5 000
в т.ч. зоны активного водообмена	4 0110	12	300
Полярные ледники	24 000	3	8 000
Поверхностные воды суши	280	40	7
Реки	1,2	40	0,030
Почвенная влага	80	80	1
Пары атмосферы	14	525	0,027
Вся гидросфера	1 454 000	535	2 800

Термин "гидросфера", как и многие основные понятия наук о Земле, имеет два значения: широкое и узкое.

В широком смысле этот термин, употребляемый часто в природопользовании и науке об охране окружающей среды, представляет собой совокупность всех вод Земли: парообразной, жидкой и твердой, содержащихся в литосфере, атмосфере, на поверхности планеты и в живых организмах. Общая масса воды оценивается величиной 21018 т. В Мировом океане на её долю (в %) приходится около 68, в литосфере - около 30, в материковых льдах - чуть более 1, в водоемах суши - 0,5, в атмосфере - менее 0,001, в живых организмах - 0,0003.

Гидросфера находится в состоянии непрерывного движения, развития и обновления. Ежегодно с поверхности Земли испаряется около 0,5 млн. км3 воды, что составляет половину объема всех водоемов суши. Водяные нары атмосферы обновляются в течение 10 сут. Вода рек в результате стока сменяется каждые 12 сут, вода озер обновляется каждые 10 лет. Вода Мирового океана полностью сменяется каждые 3 тыс. лет, а в самой малоподвижной форме воды - ледниках полный водообмен происходит за 8,5 тыс. лет.

В узком смысле гидросфера - это прерывистая поверхностная оболочка, состоящая из воды морей и океанов, поверхностных водоемов и твердой воды (снега и льда) суши. Именно так и будет рассматриваться гидросфера в дальнейшем. Геоэкологические аспекты вод атмосферы разобраны ранее, вопросы геоэкологии подземных вод будут затронуты в соответствующих разделах, посвященных геологической среде.

4.2. Геоэкология Мирового океана

4.2.1. Основные особенности Мирового океана

Термин Мировой океан, введенный в практику французским исследователем-гидрографом Кларэ де Флорие в конце XV111 в., подразумевает совокупность океанов (Северного Ледовитого, Атлантического, Индийского и Тихого), окраинных и внутренних морей.

Основными формами рельефа являются шельф, континентальный склон, окраинные моря, островные дуги, глубоководные желоба, абиссальные (глубоководные) котловины, подводные вулканические хребты, гайоты, срединные океанические хребты с узкими рифтовыми долинами.

Соленость вод Мирового океана определяется присутствием в растворенном виде галоидов, сульфатов, карбонатов натрия, магния, кальция, калия и других соединений. Соленость в различных частях Мирового океана, равная в среднем 35 %, колеблется в широких пределах, в зависимости от соотношения объемов речного стока и испарения. Минимальные и максимальные значения солености характерны для внутренних морей. Если речной сток в них преобладает над испарением, то соленость будет ниже средней (в Балтийском море - 20%). Если же преобладает испарение, то соленость - выше средней (в Красном море - 41%).

В океанской воде растворены также и газы: Na, О2, СО2, H2S и другие, насыщающие воду благодаря диффузии атмосферных газов и перемешиванию воды вертикальными конвекционными токами и течениями. Увеличение или уменьшение содержания О3, СО2 связано также с процессами жизнедеятельности организмов, подводным вулканизмом, химическими реакциями в толще осадков.

Для некоторых частей Мирового океана (Черное море, Оманский залив) характерно сероводородное заражение на глубинах 200 - 2000 м, источником которого являются ювенильные газы, а также химические реакции восстановления сульфатов, происходящие в осадках с участием анаэробных бактерий.

Прозрачность воды океана, измеряемая глубиной проникновения солнечных лучей, зависит от взвешенных в воде минеральных частиц и микроорганизмов. За условную прозрачность океанской воды принимается глубина, на которой белый диск (диск Секки) диаметром 30 см становится невидимым (табл. 4.3).

...