В повседневной жизни мы часто встречаемся с проблемами нехватки воды или продовольствия. Они причиняют нам определенные неудобства. Есть, однако, вещи, дефицит которых накапливается незаметно, но в ближайшем будущем рискует стать серьезной проблемой для обеспечения жизнедеятельности человечества. Содержание кислорода в доисторическую эпоху было 36%, полтора века назад — 26%, сегодня — чуть больше 20%. При 17% кислорода в атмосфере жизнь человека на Земле станет невозможной.
Наиболее эффективно обеспечение кислородом и использование его в окислительно-восстановительных процессах происходит в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе, который поглощают живые организмы, составляет 20,8%. К сожалению, в наше время в природных условиях оно реализуется лишь в городских парках (20,8%), загородных лесах (21,6%) и на берегах морей и океанов (21,9%). На городских улицах, в квартирах и офисах содержание кислорода значительно меньше (20%), что приводит к возникновению у людей кислородной недостаточности (гипоксии).
Если спросить любого автолюбителя, на чем ездит его машина, он не задумываясь ответит — на бензине. Некоторые вспомнят про выделяемый углекислый газ, совсем немногие — про сгораемый в этом процессе кислород. А зря. Сделаем небольшой расчет: сколько кислорода потребляет обычный автомобиль, причем не по объему, а по массе. В двигателе внутреннего сгорания бензин реагирует с кислородом, при этом выделяются углекислый газ и тепловая энергия. На сгорание двух молекул бензина требуется 25 молекул кислорода! Бак легкового автомобиля вмещает около 40 л бензина, или 28 кг по массе. Для его использования требуется 98 кг кислорода. По массе это в 3,5 раза тяжелее израсходованного бензина.
Всего в Свердловской области сегодня насчитывается 1,3 млн автомобилей. В нашей стране из расчета на тысячу жителей приходится 90 автомобилей. Резервы для роста этого показателя огромны: для сравнения, в США — 750 автомобилей на тысячу жителей. Попутно отметим, что всего в мире ежегодно выпускается 50 млн автомобилей, а в целом, с учетом выбытия, их насчитывается свыше 700 миллионов. А еще самолеты, тепловозы, промышленные установки…
Загрязнение атмосферы и ухудшение здоровья горожан происходят не столько из-за выброса вредных веществ, сколько из-за громадного потребления кислорода двигателями внутреннего сгорания и резкого снижения его доли в зоне дыхания людей. Так, за час работы мотор средней легковушки поглощает столько кислорода, сколько нужно человеку для дыхания в течение месяца. При наличии на улицах большого количества автомашин, тем более пробок, этот процесс приобретает лавинообразный характер. Учитывая, что выхлоп и забор воздуха идут примерно на одной горизонтали, происходит искусственное обогащение смеси. Это приводит к ухудшению условий сгорания топлива и увеличению в выхлопных газах окиси углерода и углеводородов. При подобных обстоятельствах двигатель должен заглохнуть: этого не случается только из-за ветра и естественного перемешивания воздушной массы. При полном же штиле описанная ситуация вполне реальна, ведь при снижении доли кислорода в атмосфере до 15% гаснет свеча и не загорается спичка.
А что происходит с человеком, если он оказывается вблизи транспортного потока? Многочисленные медицинские эксперименты показали, что при длительном вдыхании воздуха с содержанием кислорода менее 15% наступает смерть, а первые признаки кислородной недостаточности проявляются уже при 18,3%.
Многие зарубежные ученые считают, что кислород и природные циклы его репродукции находятся под угрозой. Так, по данным 1973 года, сжигалось 23% этого газа, производимого всей наземной флорой, а в 1993 году — уже 90%. Это происходит не только за счет роста автомобильного парка, интенсификации человеческой деятельности, но и из-за сокращения площади зеленых насаждений. При таком положении дел кислородная проблема возникнет даже раньше, чем топливная.
Сделаем укрупненный расчет баланса кислорода, выделяемого лесами Свердловской области и потребляемого автомобилями. Автомобиль сжигает за месяц то, что 1 га леса выделил в атмосферу за год. Соответственно, в год на один автомобиль нужно 12 га леса. В нашей области лесом покрыто около 13 млн га. А если перемножить 12 га, необходимых для покрытия потребностей в кислороде одного автомобиля, на число машин, зарегистрированных в Свердловской области (1,3 миллиона), получим 15,6 млн га. Таким образом, площадь наших лесов не компенсирует того количества кислорода, который потребляется автомобилями. При этом динамика удручает: количество автомобилей растет бешеными темпами, а площадь лесов в Уральском регионе за последние сто с небольшим лет сократилась почти вдвое. Было бы неплохо предложить нашим автолюбителям сначала посадить 12 га леса, а потом уже покупать машину. Не исключаю такого варианта в будущем.
В мегаполисах дефицит кислорода еще более усугубляется. В Свердловской области идет отток населения из провинциальных районов в Екатеринбург. С оттенком гордости мы говорим о строительном буме и видим, как в центральной части города дома возводятся почти вплотную друг к другу. Я как-то пытался посчитать, сколько зеленых насаждений, деревьев, газонов приходится на одного человека в центре Екатеринбурга. При норме 24 метра у меня получились дециметры… С учетом высокой концентрации автомобилей из-за дефицита зеленых насаждений, нарушений при уплотненной застройке мы программируем жителям города целый букет заболеваний, от астмы до онкологии. Врачи установили, что недостаток кислорода вызывает общую слабость, мышечные и головные боли, нарушение сна и обмена веществ, частые инфекционные болезни, снижение иммунитета и сексуальной активности, депрессию. Список можно продолжать, но уже очевидно, что он очень напоминает типичную картину недугов наших горожан.