Озонските дупки се „деца“ на стратосферските вртлози. Што е озонска дупка Озонските дупки добрите и лошите страни

Вовед

Озонската дупка со пречник од над 1000 km за прв пат беше откриена во 1985 година на јужната хемисфера од група британски научници на Антарктикот. Секој август се појавуваше, до декември или јануари престана да постои. Над северната хемисфера на Арктикот се формираше уште една помала дупка.

Озонската дупка- локален пад на концентрацијата на озонот во озонската обвивка на Земјата. Според општо прифатената теорија во научната заедница, во втората половина на 20 век, постојано се зголемува влијанието на антропоген факторво форма на ослободување на фреони кои содржат хлор и бром доведе до значително разредување на озонската обвивка, видете го на пример извештајот на Светската метеоролошка организација:

Овие и други неодамнешни научни наоди го зајакнаа заклучокот од претходните проценки дека тежината во корист на научните докази сугерира дека забележаната загуба на озон на средни и високи географски широчини главно се должи на антропогени соединенија што содржат хлор и бром.

Според друга хипотеза, процесот на формирање на „озонските дупки“ може да биде главно природен и не е поврзан само со штетните ефекти на човечката цивилизација.

Механизам на образование

Комбинацијата на фактори доведува до намалување на концентрацијата на озонот во атмосферата, од кои главната е смртта на молекулите на озонот во реакциите со разни материиод антропогено и природно потекло, отсуство на сончево зрачење во текот на поларната зима, особено стабилен поларен вител што го спречува навлегувањето на озонот од субполарните географски широчини и формирање на поларни стратосферски облаци (PSC), чија површина честички го катализира распаѓањето на озонот реакции. Овие фактори се особено типични за Антарктикот, на Арктикот поларниот вител е многу послаб поради недостатокот на континентална површина, температурата е неколку степени повисока отколку на Антарктикот, а ПСО се поретки, а исто така имаат тенденција да се скршат до почетокот на есента. Бидејќи се реактивни, молекулите на озонот можат да реагираат со многу неоргански и органски соединенија. Главните супстанции кои придонесуваат за уништување на молекулите на озонот се едноставни супстанции водород, атоми на кислород на хлор бром), неоргански (хидрохлорид азот моноксид) и органски соединенија на метан, флуорохлор и флуоробромофреони, кои испуштаат атоми на хлор и бром). За разлика од, на пример, хидрофлуорофреони, кои се распаѓаат до атоми на флуор, кои, пак, брзо реагираат со свод за да формираат стабилен водород флуорид. Така, флуорот не учествува во реакциите на распаѓање на озонот.Јодот исто така не го уништува стратосферскиот озон, бидејќи органските материи што содржат јод речиси целосно се консумираат дури и во тропосферата. Главните реакции кои придонесуваат за уништување на озонот се дадени во написот проозонски слој.

Ефекти

Слабеењето на озонската обвивка го зголемува протокот на сончево зрачење кон земјата и предизвикува зголемување на бројот на рак на кожата кај луѓето. Растенијата и животните исто така страдаат од зголемено ниво на радијација.

Реставрација на озонската обвивка

Иако човештвото презеде мерки за ограничување на емисиите на фреони кои содржат хлор и бром со префрлање на други супстанции, како што се фреони кои содржат флуор , процесот на обновување на озонската обвивка ќе трае неколку децении. Пред сè, ова се должи на огромниот волумен на фреони веќе акумулирани во атмосферата, кои имаат животен век од десетици, па дури и стотици години. Затоа, затегнување на озонската дупка не треба да се очекува пред 2048 година.

Заблуди за озонската дупка

Постојат неколку широко распространети митови за формирање на озонски дупки. И покрај нивната ненаучна природа, тие често се појавуваат во медиумите - понекогаш од незнаење, понекогаш поддржани од поддржувачи теории на заговор. Некои од нив се наведени подолу.

Фреоните се главните уништувачи на озонот.

Оваа изјава е точна за средните и високите географски широчини. Во останатите, циклусот на хлор е одговорен за само 15-25% од загубата на озон во стратосферата. Треба да се напомене дека 80% од хлорот е од антропогено потекло. (за повеќе детали за придонесот на различни циклуси, видете чл. озонски слој). Односно, човечката интервенција во голема мера го зголемува придонесот на циклусот на хлор. И со оглед на тенденцијата за зголемување на производството на фреони пред стапување во сила Монтреалскиот протокол(10% годишно) 30 до 50% од вкупната загуба на озон во 2050 година би се должи на изложеноста на CFC. Пред човечката интервенција, процесите на формирање на озон и неговото уништување беа во рамнотежа. Но, фреоните емитирани од човековата активност ја поместиле оваа рамнотежа кон намалување на концентрацијата на озонот. Што се однесува до поларните озонски дупки, ситуацијата е сосема поинаква. Механизмот на уништување на озонот е фундаментално различен од повисоките географски широчини, клучната фаза е конверзија на неактивни форми на супстанции што содржат халоген во оксиди, што се јавува на површината на честичките на поларните стратосферски облаци. И како резултат на тоа, речиси целиот озон се уништува во реакции со халогени, хлорот е одговорен за 40-50%, а бромот е околу 20-40%.

DuPont иницираше забрана за стари и транзиција кон нови видови фреони бидејќи нивниот патент истекуваше

DuPont, по објавувањето на податоците за учеството на фреоните во уништувањето на стратосферскиот озон, ја прифати оваа теорија непријателски и потроши милиони долари на кампања за печатот за заштита на фреоните. Претседателот на DuPont напиша во една статија во Chemical Week на 16 јули 1975 година, дека теоријата за осиромашување на озонот е научна фантастика, глупост што нема смисла. Освен DuPont цела линијакомпании ширум светот произведуваат и произведуваат различни видови фреони без одбитоци на авторски права

Фреоните се премногу тешки за да стигнат до стратосферата

Понекогаш се тврди дека бидејќи молекулите на фреон се многу потешки од азот и кислород, тие не можат да стигнат до стратосферата во значителни количини. Сепак, атмосферските гасови се мешаат целосно и не се стратифицирани или подредени по тежина. Проценките на потребното време за дифузно одвојување на гасовите во атмосферата бараат времиња од редот на илјадници години. Се разбира, тоа не е можно во динамична атмосфера. Вертикалните процеси на пренос на маса на конвекција и турбуленција целосно ја мешаат атмосферата под турбопаузата многу побрзо. Затоа, дури и таквите тешки гасови како инертни фреони се рамномерно распоредени во атмосферата, достигнувајќи, меѓу другото, до стратосферата. Експерименталните мерења на нивните концентрации во атмосферата го потврдуваат тоа; Мерењата исто така покажуваат дека се потребни околу пет години за гасовите што се ослободуваат на површината на Земјата да стигнат до стратосферата, видете го вториот графикон десно. Доколку гасовите во атмосферата не се измешаат, тогаш таквите тешки гасови од неговиот состав како јаглерод диоксидот би формирале слој дебел неколку десетици метри на површината на Земјата, што би ја направило површината на Земјата непогодна за живеење. За среќа, тоа не е така. Икриптон со атомска маса од 84 и хелиум со атомска маса од 4, имаат иста релативна концентрација, која е во близина на површината, која е во висина до 100 km. Се разбира, сето горенаведено е точно само за гасови кои се релативно стабилни, како фреони или инертни гасови. Супстанциите кои влегуваат во реакции и исто така се подложени на различни физички влијанија, да речеме, се раствораат во вода, имаат зависност на концентрација од висината.

Главните извори на халогени се природни, а не антропогени

Се верува дека природните извори на халогени, како што се вулканите и океаните, се позначајни за процесот на осиромашување на озонот отколку оние што ги произведува човекот. Без да се сомневаме во придонесот на природните извори во целокупната рамнотежа на халогените, треба да се забележи дека тие генерално не стигнуваат до стратосферата поради фактот што се растворливи во вода (главно хлоридни јони и водород хлорид) и се измиени од атмосфера, паѓајќи како дожд на земјата. Исто така, природните соединенија се помалку стабилни од фреоните, на пример, метил хлоридот има атмосферски животен век од само околу една година, во споредба со десетици и стотици години за фреоните. Затоа, нивниот придонес во уништувањето на стратосферскиот озон е прилично мал. Дури и ретката ерупција на вулканот Пинатубо во јуни 1991 година предизвика пад на нивото на озонот не поради ослободените халогени, туку поради формирањето на голема маса аеросоли на сулфурна киселина, чија површина ги катализираше реакциите на уништување на озонот. За среќа, по три години, речиси целата маса на вулкански аеросоли беше отстранета од атмосферата. Така, вулканските ерупции се релативно краткорочни фактори кои влијаат на озонската обвивка, за разлика од фреоните, кои имаат животен век од десетици и стотици години.

Озонската дупка мора да биде над изворите на фреон

Многумина не разбираат зошто озонската дупка е формирана на Антарктикот, кога главните емисии на фреони се случуваат на северната хемисфера. Факт е дека фреоните се добро измешани во тропосферата и стратосферата. Со оглед на нивната ниска реактивност, тие практично не се консумираат во долните слоеви на атмосферата и имаат животен век од неколку години, па дури и децении. Затоа лесно стигнуваат до горната атмосфера. Антарктичката „озонска дупка“ не постои трајно. Се појавува кон крајот на зимата - рана пролет. Причините зошто се формира озонската дупка на Антарктикот се поврзани со локалната клима. Ниските температури на антарктичката зима доведуваат до формирање на поларен вител. Воздухот во овој вител се движи главно по затворени патеки околу Јужниот пол. Во тоа време, поларниот регион не е осветлен од Сонцето, а озонот не се појавува таму. Со доаѓањето на летото, количината на озон се зголемува и повторно ја достигнува претходната норма. Односно, флуктуациите на концентрацијата на озонот над Антарктикот се сезонски. Меѓутоа, ако ја следиме динамиката на промените во концентрацијата на озонот и големината на озонската дупка во просек во текот на една година во изминатите децении, тогаш постои строго дефиниран тренд кон намалување на концентрацијата на озон. Контролна работа >> Екологија на озонот дупкиво атмосферата поради... Систематски набљудувања на: i) состојбата озонотслој (просторна и временска варијабилност...

Озонслој (3)

Апстракт >> Биологија

2035 година. Причини за слабеење озонотштит Озонслој го штити животот на ... Екстензивна " озонот дупка". Уништувањето на озонот настанува поради ... Горивото кое гори „изгори“ во озонотслој голем дупки. Некогаш се мислеше дека ...

1. Основни мерки за заштита на озонската обвивка
2. Оптимално правило за комплементарност на компонентите
3. Законот Н.Ф. Рајмерс за уништување на хиерархијата на екосистемите

Заклучок

Вовед

Сегашната кислородна атмосфера на Земјата е единствена меѓу планетите сончев систем, а оваа карактеристика е поврзана со присуството на живот на нашата планета.

Проблемот со екологијата за луѓето е несомнено најважен сега. Уништувањето на озонската обвивка на Земјата укажува на реалноста на еколошка катастрофа. Озонот - триатомска форма на кислород, се формира во горната атмосфера под влијание на тврдото (кратка бранова должина) ултравиолетово зрачење од Сонцето.

Денес, озонот ги загрижува сите, дури и оние кои претходно не се сомневаа во постоењето на озонската обвивка во атмосферата, а веруваа само дека мирисот на озон е знак на свеж воздух. (Не е ни чудо што озон на грчки значи „мирис“.) Овој интерес е разбирлив - зборуваме за иднината на целата биосфера на Земјата, вклучувајќи го и самиот човек. Во моментов, постои потреба да се донесат одредени обврзувачки одлуки за сето она што ќе овозможи зачувување на озонската обвивка. Но, за овие одлуки да бидат точни, целосни информацииза оние фактори кои ја менуваат количината на озон во Земјината атмосфера, како и за својствата на озонот, за тоа како точно тој реагира на овие фактори.

1. Озонските дупки и нивните причини

Озонската обвивка е широк атмосферски појас кој се протега од 10 до 50 km над површината на Земјата. Хемиски, озонот е молекула која се состои од три атоми на кислород (молекула на кислород содржи два атома). Концентрацијата на озонот во атмосферата е многу ниска, а малите промени во количеството на озон доведуваат до големи промени во интензитетот на ултравиолетовите зраци кои допираат до површината на земјата. За разлика од обичниот кислород, озонот е нестабилен, лесно се трансформира во диатомска, стабилна форма на кислород. Озонот е многу посилен оксидирачки агенс од кислородот, а тоа го прави способен да убива бактерии и да го инхибира растот и развојот на растенијата. Сепак, поради неговата ниска концентрација во површинските слоеви на воздухот во нормални услови, овие негови карактеристики практично не влијаат на состојбата на живите системи.

Многу поважно е неговото друго својство, што го прави овој гас апсолутно неопходен за целиот живот на копно. Ова својство е способноста на озонот да го апсорбира тврдиот (краток бран) ултравиолетово (УВ) зрачење од сонцето. Кватите на тврдото УВ имаат енергија доволна за да прекинат некои хемиски врски, па затоа се нарекуваат јонизирачко зрачење. Како и другите зрачења од овој вид, рендген и гама зрачење, предизвикува бројни нарушувања во клетките на живите организми. Озонот се формира под влијание на високо-енергетското сончево зрачење, кое ја стимулира реакцијата помеѓу O 2 и слободните атоми на кислород. Под влијание на умерено зрачење, се распаѓа, апсорбирајќи ја енергијата на ова зрачење. Така, овој цикличен процес го „јаде“ опасното ултравиолетово.

Молекулите на озонот, како кислородот, се електрично неутрални, т.е. не носат електрично полнење. Затоа, самото магнетно поле на Земјата не влијае на дистрибуцијата на озонот во атмосферата. Горниот слој на атмосферата - јоносферата, речиси се совпаѓа со озонската обвивка.

Во поларните зони, каде линиите на силата на магнетното поле на Земјата се затворени на нејзината површина, искривувањето на јоносферата е многу значајно. Бројот на јони, вклучувајќи го и јонизираниот кислород, во горните слоеви на атмосферата на поларните зони е намален. Но, главната причина за ниската содржина на озон во регионот на половите е слабиот интензитет на сончево зрачење, кое дури и во текот на поларниот ден паѓа под мали агли на хоризонтот, а во текот на поларната ноќ целосно отсуствува. Областа на поларните „дупки“ во озонската обвивка е сигурен показател за промените во вкупниот атмосферски озон.

Содржината на озон во атмосферата флуктуира поради многу природни причини. Периодични флуктуации се поврзани со циклуси на сончева активност; многу компоненти на вулканските гасови се способни да го уништат озонот, така што зголемувањето на вулканската активност доведува до намалување на неговата концентрација. Супстанциите што го уништуваат озонот се распространети на големи области поради високите, супер-урагански брзини на воздушните струи во стратосферата. Не се транспортираат само осиромашувачите на озонот, туку и самиот озон, така што нарушувањата на концентрацијата на озонот брзо се шират на големи површини, а локалните мали „дупки“ во озонскиот штит, предизвикани, на пример, со лансирање ракета, релативно брзо се вовлекуваат. Само во поларните региони воздухот е неактивен, поради што исчезнувањето на озонот таму не се компензира со неговото оддалечување од другите географски широчини, а поларните „озонски дупки“, особено на Јужниот пол, се многу стабилни.

1.1 Извори на осиромашување на озонот

Меѓу осиромашувачите на озонската обвивка се:

1) фреони.

Озонот се уништува под влијание на соединенијата на хлор познати како фреони, кои, исто така, уништени под влијание на сончевото зрачење, ослободуваат хлор, кој го „откинува“ „третиот“ атом од молекулите на озонот. Хлорот не формира соединенија, туку служи како катализатор на „руптура“. Така, еден атом на хлор е во состојба да „уништи“ многу озон. Се верува дека соединенијата на хлор можат да останат во атмосферата од 50 до 1500 години (во зависност од составот на супстанцијата) на Земјата. Набљудувањата на озонската обвивка на планетата беа спроведени од експедиции на Антарктикот од средината на 1950-тите.

Озонската дупка над Антарктикот, која се зголемува на пролет, а се намалува на есен, е откриена во 1985 година. Откритието на метеоролозите предизвика синџир на последици од економска природа. Факт е дека за постоењето на „дупка“ беше обвинета хемиската индустрија, која произведува супстанции што содржат фреони кои придонесуваат за уништување на озонот (од дезодоранси до единици за ладење).

Не постои консензус за прашањето колку човекот е виновен за формирањето на „озонските дупки“.

Од една страна, да, дефинитивно виновен. Производството на соединенија што го осиромашуваат озонот треба да се минимизира или, уште подобро, целосно да се запре. Односно да се напушти целиот сектор индустрија, со обрт од многу милијарди долари. И ако не одбиете, тогаш префрлете го на „безбедна“ патека, која исто така чини пари.

Ставот на скептиците: човечкото влијание врз атмосферските процеси, и покрај сета негова деструктивност на локално ниво, на планетарна скала е занемарливо. Кампањата против фреон на „зелените“ има целосно транспарентна економска и политичка позадина: со нејзина помош, големите американски корпорации (ДуПонт, на пример) ги задушуваат своите странски конкуренти со наметнување договори за „заштита животната средина„на државно ниво и насилно воведување нова технолошка револуција, која економски послабите држави не можат да ја издржат.

2) Авион на голема височина.

Уништувањето на озонската обвивка е олеснето не само со фреони кои се ослободуваат во атмосферата и влегуваат во стратосферата. Во уништувањето на озонската обвивка се вклучени и азотните оксиди, кои се формираат при нуклеарни експлозии. Но, азотните оксиди се формираат и во коморите за согорување на турбомлазни мотори на авиони на голема височина. Азотните оксиди се формираат од азот и кислород што се таму. Стапката на формирање на азотни оксиди е поголема, толку е поголема температурата, т.е., толку е поголема моќноста на моторот.

Не е важна само моќта на моторот на авионот, туку и висината на која лета и ослободува азотни оксиди кои го уништуваат озонот. Колку е поголем оксидот или азотен оксид се формира, толку е поуништен за озонот.

Вкупната количина на азотен оксид што се ослободува во атмосферата годишно се проценува на 1 милијарда тони.Околу една третина од оваа количина се емитува од авиони над просечното ниво на тропопаузата (11 km). Што се однесува до авионите, најштетни емисии се воените авиони, чиј број изнесува десетици илјади. Тие летаат главно на височините на озонската обвивка.

3) Минерални ѓубрива.

Озонот во стратосферата исто така може да се намали поради фактот што азотен оксид N 2 O влегува во стратосферата, која се формира за време на денитрификацијата на азот врзан од бактериите на почвата. Истата денитрификација на врзаниот азот ја вршат и микроорганизмите во горниот слој на океаните и морињата. Процесот на денитрификација е директно поврзан со количината на врзан азот во почвата. Така, може да се биде сигурен дека со зголемување на количината на минерални ѓубрива што се применуваат на почвата, во иста мера ќе се зголеми и количината на формираниот азотен оксид N 2 O. Понатаму, азотните оксиди се формираат од азотен оксид, што доведува до уништување на стратосферскиот озон.

4) Нуклеарни експлозии.

Нуклеарните експлозии ослободуваат многу енергија во форма на топлина. Температура еднаква на 6000 0 K се поставува во рок од неколку секунди по нуклеарна експлозија. Ова е енергијата на огнената топка. Во силно загреана атмосфера се случуваат такви трансформации на хемиски супстанции кои или не се случуваат во нормални услови или се одвиваат многу бавно. Што се однесува до озонот, неговото исчезнување, најопасни за него се оксидите на азот формирани при овие трансформации. Така, во периодот од 1952 до 1971 година, како резултат на нуклеарни експлозии, во атмосферата се формирале околу 3 милиони тони азотни оксиди. Нивната понатамошна судбина е следна: како резултат на мешањето на атмосферата, тие паѓаат на различни височини, вклучително и во атмосферата. Таму тие влегуваат во хемиски реакции со учество на озон, што доведува до негово уништување.

5) Согорување на гориво.

Азотниот оксид се наоѓа и во димните гасови од електраните. Всушност, фактот дека азотен оксид и диоксид се присутни во производите за согорување е познат подолго време. Но, овие повисоки оксиди не влијаат на озонот. Тие, се разбира, ја загадуваат атмосферата, придонесуваат за формирање на смог во неа, но брзо се отстрануваат од тропосферата. Азотниот оксид, како што веќе споменавме, е опасен за озонот. При ниски температури се формира во следните реакции:

N 2 + O + M \u003d N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 \u003d N 2 O \u003d 3H 2.

Обемот на овој феномен е многу значаен. На овој начин, секоја година во атмосферата се формираат приближно 3 милиони тони азотен оксид! Оваа бројка сугерира дека овој извор на осиромашување на озонот е значаен.

1.2 Озонска дупка над Антарктикот

Значително намалување на вкупниот озон над Антарктикот првпат беше пријавено во 1985 година од страна на Британското Антарктичко истражување врз основа на анализа на податоците од озонската станица Хале Беј (76 степени S). Осиромашување на озонската обвивка е забележано и од оваа служба на аргентинските острови (65 степени S).

Од 28 август до 29 септември 1987 година беа извршени 13 летови на лабораторискиот авион над Антарктикот. Експериментот овозможи да се регистрира потеклото на озонската дупка. Добиени се неговите димензии. Истражувањата покажаа дека најголемото намалување на количината на озон имало на надморска височина од 14 - 19 km. Овде инструментите регистрирале најголемо количество аеросоли (аеросолни слоеви). Се покажа дека колку повеќе аеросоли има на одредена надморска височина, толку помалку има озон. Авион - лабораторијата регистрираше намалување на озонот од 50%. Под 14 км. промените на озонот беа незначителни.

Веќе до почетокот на октомври 1985 година, озонската дупка (минималната количина на озон) покрива нивоа на притисок од 100 до 25 hPa, а во декември опсегот на височини на кои се забележува се проширува.

Во многу експерименти, не е мерено само количеството на озон и другите мали компоненти на атмосферата, туку и температурата. Најблиската врска е воспоставена помеѓу количината на озон во стратосферата и температурата на воздухот таму. Се покажа дека природата на промената на количината на озон е тесно поврзана со термичкиот режим на стратосферата над Антарктикот.

Формирањето и развојот на озонската дупка на Антарктикот беше забележано од британските научници во 1987 година. Пролетта, вкупната содржина на озон се намали за 25%.

Американските истражувачи го мереле озонот и другите мали компоненти на атмосферата (HC l , HF, NO, NO 2 , HNO 3 , ClONO 2 , N 2 O, CH 4 ) на Антарктикот во зима и рана пролет 1987 година со помош на специјален спектрометар. Податоците од овие мерења овозможија да се разграничи областа околу Јужниот пол во која количината на озон е намалена. Се покажа дека овој регион речиси точно се совпаѓа со екстремниот поларен стратосферски вител. При минување низ работ на вителот, количината на не само озон драстично се промени, туку и други мали компоненти кои влијаат на уништувањето на озонот. Во рамките на озонската дупка (или, со други зборови, поларниот стратосферски вител), концентрацијата на HC l , NO 2 и азотна киселина беше многу помала отколку надвор од вителот. Ова се случува затоа што хлорините во текот на студената поларна ноќ го уништуваат озонот во соодветните реакции, делувајќи како катализатори во нив. Во каталитичкиот циклус со учество на хлор се случува главното намалување на концентрацијата на озон (најмалку 80% од ова намалување).

Овие реакции се случуваат на површината на честичките кои ги сочинуваат поларните стратосферски облаци. Тоа значи дека колку е поголема површината на оваа површина, т.е., колку повеќе честички од стратосферските облаци, а со тоа и самите облаци, толку побрзо озонот на крајот се распаѓа, што значи дека озонската дупка се формира поефикасно.

2. Главни мерки за заштита на озонската обвивка

Бидејќи најактивниот уништувач на озонскиот штит на Земјата е хлорот, главните мерки што се развиваат за да се спречи осиромашувањето на озонот се да се намалат емисиите на хлор и соединенија што содржат хлор во атмосферата, првенствено фреони. Еден од главните технолошки проблеми, чии решенија се бараат во сите индустриски развиени земји, е замената на фреони со други средства за ладење кои не содржат хлор, а во исто време не се инфериорни во однос на фреоните во однос на основните физички својства и хемиска инертност.

Друга задача која веќе е практично решена во носачот Енергија е трансферот на ракетната технологија и млазните авиони на голема височина на еколошки горива и мотори.

Намалувањето на емисиите на азотни оксиди од копнените индустриски, енергетски и транспортни системи е важно не само за намалување на киселоста на врнежите и за решавање на проблемот со „киселиот дожд“. Азотните оксиди не се целосно измиени со врнежи, некои од нив ги достигнуваат височините на кои постои озонската обвивка и придонесуваат за негово осиромашување.

Иако азотните оксиди се 10.000 пати помалку активни како уништувачи на озон од хлорот, нивната емисија во атмосферата е многу пати поголема од онаа на хлорот. Ова ја зголемува важноста за развој на мотори, електрани, котли, нови видови гориво и методи на негово согорување, со што би се минимизирало формирањето и емисијата на азотни оксиди во атмосферата.

Првата меѓународна конвенција за заштита на озонската обвивка беше склучена во Виена во 1985 година. Неколку месеци подоцна, на јужната хемисфера беше откриена „озонската дупка“. После тоа, во Монтреал беше потпишан протокол со кој земјите учеснички се обврзаа да се ослободат од своите штетни фреони. Во 1990, 1992 и 1997 г списокот на деструктивни материи беше надополнет. Во случај сите земји да се усогласат со него (и Кина, на пример, и Индија не ја потпишаа конвенцијата, тврдејќи дека „не можат да си ја дозволат“), прогнозерите ветија обновување на озонската обвивка до 2150 година. Главните производители на соединенија штетни за озонот (90% од глобалниот волумен) се нарекуваат земјите во развој (кои, всушност, се потрошувачи на застарени производи на „цивилизираните“ земји) и земјите од поранешниот СССР.

Во исто време, се наведува дека емисијата на фреони во атмосферата во 1986 година, која достигна 1,1 милион тони, до 1996 година се намалила на 160 илјади тони. Без Монтреалската конвенција, до 2010 година ќе имавме 8 милиони тони годишни емисии.

3. Правило за оптимална комплементарност на компонентите

Правилото за оптимална комплементарност на компонентите вели дека ниту еден екосистем не може да постои независно со вештачки создаден вишок или недостаток на една од еколошките компоненти.

За „норма“ на еколошката компонента треба да се смета онаа која обезбедува еколошка рамнотежа од одреден тип, овозможувајќи функционирање токму на екосистемот кој еволуирал и одговара на рамнотежата во природниот суперсистем и на целата хиерархија на природните системи во дадена единица простор (во одреден биотоп).

4. Закон Н.Ф. Рајмерс за уништување на хиерархијата на екосистемите

Законот Н.Ф. Рајмерс за уништувањето на хиерархијата на екосистемите наведува дека уништувањето на повеќе од три нивоа во хиерархијата на екосистемот е апсолутно неповратно и катастрофално.

Хиерархиските нивоа на геохорот (биохора) се распоредот по редослед од највисоко кон најниско. Постојат пет главни нивоа на угеохор и биохор:

• гигахори - главните елементи на биосферата и географската обвивка: океани и континенти, биоклиматски зони и биогеографски кралства поголеми од 10 6 km 2;
• мегакори - единици на природно-економско и биогеографско (фитогеографско) зонирање со големина од 10 3 -10 5 km 2;
• макрохори - територија на специфични пејзажи, со големина од 10-10 -2 km 2;
• микрохорите и мезохорите се морфолошки единици на пределот, со големина од 10 -1 -10 -2 km 2 и нивните составни биогеоценози.

Секој потсистем следи свој систем, или подобро кажано, развојот на суперсистем одредува многу ограничувања во развојот на неговите потсистеми. Таквиот процес на „туркање“ на насоката на развој е карактеристичен за целиот системски свет и во супер долги периоди на еволутивно време и во релативно кратки периоди на индивидуален развој. Насекаде има односи во хиерархијата на системите - еволуцијата на еволуциите и развојот на случувањата. Ако развојот е релативно детерминиран од влијанието на хиерархијата на суперсистемите, а делумно од потсистемите во минатото (потсистемите, кои се менуваат, не можат а да не влијаат на целината, пример за ова е мутацијата), тогаш природата на процесите нема да се промени во иднината, барем во блиска иднина (на скалата на карактеристичното време на системите). И иако принципот „развојот е движење на движењата во целата хиерархија на значајни системи“ не дозволува создавање на еден неалтернативен модел, сепак е можно да се предвиди веројатниот тек на настаните.

Н.Ф. Reimers (1994) забележува дека законот за нерамномерен развој на системи, или, подобро, законот за развој (промена) на потсистеми во големи системи во различни времиња може да се формулира на следниов начин: системи на исто ниво на хиерархија (по правило , потсистеми на систем на повисоко ниво на организација) не се развиваат строго синхроно - додека некои од нив достигнале повисоко ниво на развој, други сè уште остануваат во помалку развиена состојба.

Заклучок

Сите глобални еколошки проблеми се меѓусебно поврзани и ниту еден од нив не треба да се разгледува изолирано од другите.

Се чини дека количината на озон во атмосферата е многу голема - околу 3 милијарди тони. Ова, сепак, е незначителен дел од целата атмосфера. Ако целиот озон на атмосферата бил во површинскиот слој на воздухот, тогаш под „нормални услови“ (притисок 1 атмосфера и температура 25 степени Целзиусови), дебелината на озонскиот екран што ја штити Земјата од тврдото УВ зрачење на Сонцето би бил само околу 3 мм. Сепак, ефективноста на озонската обвивка е многу висока. Конкретно, експертите пресметаа дека намалувањето на озонот од 1% доведува до такво зголемување на интензитетот на УВ зрачење на површината, како резултат на што бројот на смртни случаи од рак на кожата ќе се зголеми за 6-7 илјади луѓе годишно. .

Итно е да се преземат мерки за заштита на озонската обвивка: да се развијат безопасни средства за ладење кои можат да ги заменат фреоните во индустријата и секојдневниот живот, еколошки мотори за авиони и вселенски ракетни системи, да се развијат технологии кои ги намалуваат емисиите на азотни оксиди во индустријата и транспортот. Постојните меѓународни договори за озонот, Виенската меѓународна конвенција за заштита на озонската обвивка и Монтреалскиот протокол, кои ги обврзуваат државите потписнички да работат во одредени области, сè уште не се доволно ефективни. Опасноста сè уште недоволно ја сфаќаат луѓето, се уште има малку талентирани истражувачи и инженери кои работат во оваа област. И времето не чека.

Список на користена литература

1. Акимова Т.А., Каскин В.В. Екологија. - М.: УНИТИ, 1998. - 455 стр.
2. Дедиу И.И. Еколошки енциклопедиски речник. - Кишињев: Мир, 1990. - 568 стр.
3. Књазева Е.Н., Курдумов С.П. законите на еволуцијата и самоорганизацијата на сложените системи. - М.: Наука, 1994. - 250 стр.
4. Кормилицин З.И. Основи на екологијата. - М.: „Интерстил“, 1997. - 364 стр.
5. Општа екологија: интеракција на општеството и природата. - Санкт Петербург: Хемија, 1997. - 352 стр.
6. Сверлова Л.И., Воронина Н.В. Загадување на природната средина и еколошката потологија на човекот. - Хабаровск.: KhGAEP, 1995. - 106-108 стр.
7. Розанов С.И. Општа екологија. - Санкт Петербург: Издавачка куќа "Лан", 2001. - 288 стр.

Озонската обвивка се наоѓа на височина од 15 до 25 километри над површината на Земјата. Првпат го откриле и опишале Французите физичарот Чарлс Фабрии Анри Буисон. Во 1912 година, тие успеале да користат спектроскопски мерења на ултравиолетовото зрачење за да докажат постоење на озон во слоевите на атмосферата оддалечени од Земјата.

Како се формира озонската обвивка?

Озонот (од други грчки ὄζω - „мирисам“) е модификација на кислородот, кој се состои од триатомски молекули О3. Во нормални услови - син гас.

Озонот во атмосферата се формира од сончева светлина. Кога фотоните на ултравиолетовата светлина се судираат со молекулите на кислород (О2), атом на кислород се одвојува од нив, кој, спојувајќи се со друга молекула на О2, формира озон (О3).

Зошто е неопходна озонската обвивка?

Озонската обвивка ги апсорбира опасните ултравиолетови зраци, а со тоа го штити целиот живот на Земјата од нивното штетно зрачење. Слабеењето на слојот го зголемува протокот на сончевото зрачење.

Зголемувањето на интензитетот на УВ зрачењето го отежнува процесот на фотосинтеза кај растенијата и доведува до намалување на приносите на културите; фитопланктонот, прехранбената база на жителите на Светскиот океан, умира од ултравиолетово зрачење; Интензивното УВ зрачење негативно влијае и на човекот - се зголемува подложноста на болести, се менува структурата и пигментацијата на кожата, се зголемува веројатноста за болести на очите, рак и оштетување на молекулите на ДНК.

Колку е дебела озонската обвивка?

Озонската обвивка на атмосферата е многу тенка и е само 0,3 mm.

Зошто се формираат озонски дупки?

Постојат многу причини за појавата на озонските дупки, но најважна од нив е човечкото загадување. Покрај атомите на хлор, молекулите на озонот го уништуваат водородот, кислородот, бромот и другите продукти од согорувањето кои влегуваат во атмосферата поради емисиите од фабриките, постројките, термоцентралите за издувни гасови.

Нуклеарните тестови немаат помал ефект врз озонската обвивка: експлозиите ослободуваат огромна количина на енергија, а се формираат азотни оксиди, кои реагираат со озонот и ги уништуваат неговите молекули. Се проценува дека само од 1952 до 1971 година околу 3 милиони тони од оваа супстанца влегле во атмосферата за време на нуклеарни експлозии. Научниците забележуваат дека некои штетни соединенија, откако ќе се испуштат во атмосферата, можат да ја продолжат својата деструктивна активност таму 75-100 години.

Каде се наоѓаат озонските дупки?

Првата озонска дупка поголема од 1000 km во дијаметар беше откриена над Антарктикот во 1985 година. Последователно, друга дупка беше откриена над Арктикот, но сега научниците знаат стотици такви феномени, иако најголемата и најопасната сè уште е онаа што се појави над Антарктикот.

И покрај фактот што денес многу земји во светот активно преземаат мерки за ограничување на емисиите на опасни материи во атмосферата, процесот на обновување на озонската обвивка ќе трае неколку децении. Според прогнозите на научниците, затегнување на озонските дупки не треба да се очекува пред 2048 година.

Озонските дупки се важен еколошки проблем на нашето време. Атмосферата го спречува уништувањето на екосистемот, го штити од ултравиолетово зрачење и остатоци од вселената. Сепак, на крајот на 20 век, научниците открија озонска дупка на Антарктикот, која беше разредување на озонската обвивка, толку неопходна за заштита на површината на земјата.

Озонските дупки, чии причини и последици се веќе добро проучени од експерти, ги загрозуваат животите на луѓето, животните и растенијата.

Што се озонските дупки?

Озонската обвивка е дел од стратосферата. Се шири на надморска височина од 12 до 30 км. Колку е поголема содржината на озон, толку повеќе Земјата е заштитена од штетните ефекти на сончевата светлина. Интересен факт: за прв пат почнаа да зборуваат за разредувањето на заштитната обвивка во 1957 година. Озонската дупка стана закана за животот на Земјата.

Суштината на проблемот

Изворот на формирање на озон е кислородот, кој е изложен на ултравиолетово зрачење. Таквата реакција води до фактот дека планетата е обвиена со слој од гас низ кој зрачењето не продира. Прашањето за истенчување на озонската обвивка е обработено големо вниманиево 80-тите 20-ти век. Џ.Фарман, британски научник, заслужено се смета за откривач на феноменот.

На такви места има намалување на количината на озон. Неговата концентрација е намалена на 30-35%. Преку овие области, ултравиолетовите зраци слободно продираат во атмосферата и го согоруваат целиот живот на планетата.

Локации на дупки

J. Farmen како дел од истражувачката група во 1985 година го откри најголемиот OD над Антарктикот. Во исто време, оваа аномалија се појави во летото, во август. Во зима, во декември-јануари, гасот почна да се кондензира и толку многу ја затегна дупката формирана во лето што целосно исчезна. Продолжувајќи со студијата, научниците пронајдоа многу други мали ОД. Дупките биле локализирани над Арктикот, постоеле околу 7 дена, по што школката била обновена.

Сега картата на озонските дупки постојано се менува, поради годишното време.Најчесто тие се формираат во топли периоди. Критичните точки каде се забележува истенчувањето на лушпата се на надморска височина од 19 km над Земјата.

Како се формираат ОД?

Постојат неколку причини за појава на ОД. Еден од нив, според експертите, се должи на природните појави кои се забележани на половите на Земјата. Теоретското оправдување за присуството на оваа аномалија се сведува на постоење на поларни ноќи, при кои сончевите зраци не допираат до површината на Земјата, што го спречува создавањето на озон. Тоа доведува до појава на стратосферски облаци, со кои се транспортираат мали кристали од мраз кои содржат хлор. Оваа супстанца има деструктивен ефект врз атмосферата.

Друга причина што негативно влијае на состојбата на заштитната обвивка се периодите на вулканска активност што се забележуваат на површината на Земјата. За време на вулканските ерупции, се појавија и се уште се случуваат интензивни емисии на производи од согорување, кои придонесуваат за уништување на слоевите на стратосферата.

Фреон, кој е група јаглеводороди со атоми на флуор, исто така има силно негативно влијание врз интегритетот на заштитните слоеви.

Озонската дупка е формирана како резултат на уништување на озонот под влијание на хемиските соединенија кои се ослободуваат во атмосферата како резултат на антропогени фактори.

Главните осиромашувачи на озонската обвивка

Технолошкиот напредок и ML се нераскинливо поврзани едни со други. главен извор штетни материикои го уништуваат озонот се различни постројки, фабрики, гасни термоелектрани итн. Нивните емисии кои содржат елементи како што се водород, бром, кислород, производи од согорување, влегувајќи во атмосферата, ја намалуваат количината на озон, што доведува до разредување на заштитната обвивка. .

Голема количина на енергија ослободена за време на нуклеарно тестирањепридружено со ослободување на азот. Оваа супстанца реагира со озонот, уништувајќи го. Експертите пресметале дека во периодот од 1950 до 1970 година, како резултат на експлозии на полигони за нуклеарни тестирања, во атмосферата биле испуштени повеќе од 3 милиони тони азот.

Оксидите на овој елемент се произведуваат во мотори на млазни авиони. Со зголемување на моќноста на моторот, температурата во коморите за согорување се зголемува. Азот се испушта во атмосферата годишно во количина од повеќе од 1 милион тони. 1/3 од оваа сума отпаѓа на работата на моторите на млазните авиони.

На озонот штетно делуваат и минералните ѓубрива, кои се користат во големи количини во земјоделството. Хемиски елементи, кои се вклучени во нив, реагирајќи со бактерии во почвата, произведуваат азот, кој последователно се оксидира.

Хипотези за природното потекло на ОД

Руските истражувачи истакнуваат дека истенчувањето на озонската обвивка е феномен кој настанал само од природни причини. Така, во 1999 година беше објавен научен труд, чиј автор беа А.П.Капица и А.А.Гаврилов. Објавен е врз основа на Московскиот државен универзитет НПО Тајфун. Според руските научници, намалувањето на озонската обвивка е забележано на Земјата уште пред да биде откриено од нивните британски колеги.

А.П. Капица и А.А. На такви места може да се формира озонска дупка. Нејзината појава се должи на природни појави, а не на антропогено влијание, кое иако и штети на животната средина е во помала мера од очекуваното.

Кои се последиците за човештвото од осиромашувањето на озонската обвивка?

Опасноста од намалување на количината на озон еколозите ја гледаат во тоа што стратосферата слободно ќе поминува ултравиолетови зраци штетни за сите живи суштества. Ова влијание ги погодува и луѓето: расте бројот на онколошки заболувања. Научниците дошле до заклучок дека ако концентрацијата на озон падне дури и за 1%, бројот на заболени од рак ќе се зголеми за 7.000 луѓе годишно. Првото место ќе го заземат кожните, а потоа и онколошките заболувања кои ги зафаќаат другите органи на човечкото тело.

Друга последица на ОД е намалувањето на вегетацијата на Земјата. Намалувањето на овој вид покривка ќе доведе до смрт на животните на површината на земјата и, како резултат на тоа, во длабочините на морето. Дури и сега, исчезнувањето на некои животински видови се должи на процесите што се случуваат во слоевите на атмосферата.

Научниците добро ги знаат опасностите од ОД, па бараат да се преземат мерки за обновување на озонската обвивка, во спротивно оваа природна катастрофа може да доведе до непредвидливи последици на Земјата.

Прогнози за иднината

ОП е едно од најважните глобални еколошки прашања. Научниците во многу земји постојано ги следат процесите што се случуваат во стратосферата, забележувајќи зголемување или намалување на озонската обвивка, како и утврдување на факторите кои влијаат на тоа. Интересно е што во некои региони може да се забележи позитивен тренд во обновувањето на елементот неопходен за Земјата.

ОД над Антарктикот имаше најголема големина во 2000 година. Изминатиов период не е зголемен, напротив има тенденција на негово заострување. Неговата површина е намалена за повеќе од 4 милиони km². На ова влијаеше меѓународен договор кој беше потпишан во 1987 година во Монтреал. Според овој документ, сите земји мора да ја минимизираат емисијата на азот и други штетни материи во атмосферата и да го намалат транспортот. Кина е најуспешна во овој поглед. Владата воведе квоти за производство на автомобили.

Друг фактор кој поволно влијае на одлуката за ова еколошка состојба, е да се користат извори Алтернативна енергија, како што е силата на ветрот или сонцето.

Најголем дел од прогнозите, студиите во однос на последиците од проширувањето на ОП се објавени во научното списание Science. Секоја година се одржуваат различни конференции посветени на ова прашање. Така, заклучоците од Париската климатска конференција звучат оптимистички.

Дупката над Антарктикот ќе исчезне до 2021 година доколку се зголеми озонската обвивка поради намалувањето на штетните емисии во атмосферата.

Како да се спречи трошење на озонската обвивка?

Научниците се зафатени не само со прашањата за обновување на осиромашената озонска обвивка, туку и бараат начини како да се спречи појавата на ОД. За да го направите ова, неопходно е да се бориме против производството на супстанции што содржат хлорофлуоројаглероди на глобално ниво. Оваа одлука беше донесена во Монтреал во 1989 година. Превентивни начини за осиромашување на озонската обвивка, решенија треба да бара целата светска заедница, бидејќи постоењето на дупки влијае на екологијата на целата Земја.

За да се намали ризикот од нови дупки во озонската обвивка, неопходно е да се вршат континуирани научни достигнувања со цел да се изолираат и елиминираат таквите методи на производство, производство на енергија, кои нема да и наштетат на животната средина. Потребно е итно да се започне со поставување на капацитети за чистење на оџаците за чадење на погоните и фабриките насекаде, хемиските ѓубрива да се заменат со органски. Важен чекор во заштитата на озонската обвивка ќе биде транзицијата на транспортниот систем кој работи на нафтени деривати на електрична енергија.

Може ли да се обнови озонската обвивка?

Методи

Спречувањето на штетните емисии не е единствениот начин да се зачува заштитниот слој на Земјата. Еден од ефективни методиеколозите тоа го гледаат во прскањето на вештачки создадениот озон на надморска височина од 15-30 km над површината на Земјата со помош на специјални авиони. И ова е добра одлука, бидејќи ќе ги пополни празнините во стратосферата.

Сепак, овој метод има и голем број на недостатоци. Тоа е скапо, па може да се примени само доколку се привлечат средства од повеќе земји. Покрај тоа, мала количина на озон може да се испорача на местото на ОД во исто време, процесот на неговиот транспорт е комплициран и претставува опасност за луѓето што го спроведуваат.

митови

Озонската дупка предизвика некои заблуди. На пример, многумина веруваат дека истенчувањето се случува само на Антарктикот. Сепак, OD може да се појават насекаде на Земјата. Некои индустријалци се обидоа да го минимизираат еколошкиот проблем бидејќи се плашеа да не ги загубат приходите од нивните претпријатија. Сепак, не беше можно да се омаловажи обемот на катастрофата.

Постои лажна идеја дека фреоните имаат голема маса, затоа не можат да стигнат до стратосферата, се населуваат во земјата без да и наштетат. Но, еднаш дури и во долните слоеви, овие супстанции можат да се мешаат со други елементи и заедно со нив да се издигнат до заштитниот слој.

Испратете ја вашата добра работа во базата на знаење е едноставна. Користете ја формата подолу

Студентите, дипломираните студенти, младите научници кои ја користат базата на знаење во нивните студии и работа ќе ви бидат многу благодарни.

Објавено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ЗА ТРАНСПОРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЈА

ВИСОШКА АВЕЗОЗВОДНА УЧИЛИШТА ФГУВПО УЛЈАНОВСК

ЦИВИЛНА Воздухопловност (ИНСТИТУТ)

ФАКУЛТЕТ ЗА ЛЕТОВИ И КОНТРОЛА НА ВОЗДУШНИОТ СООБРАЌАЈ

ОДДЕЛЕНИЕ ПАСОП

ЕСЕЈ

на тема:Озонски дупки: причинииефекти

Завршил: Базаров М.А.

Раководител: Морозова М.М.

Улјановск 2012 година

Вовед

1. Причини

2. Последици

3. Географска локација

4. Улогата на цивилната и воената авијација во формирањето на озонските дупки

5. Начини за решавање на проблемите

Заклучок

Вовед

Со доаѓањето на човечката цивилизација, се појави нов фактор кој влијаеше на судбината на живата природа. Тој постигна голема сила во овој век, а особено во поново време. 5 милијарди наши современици го имаат истото влијание врз природата во однос на обемот што би можеле да го имаат луѓето од каменото доба доколку нивниот број бил 50 милијарди луѓе и количината на енергија ослободена од земјата добиена од сонцето.

Од појавата на високо индустријализираното општество, опасната човечка интервенција во природата драстично се зголеми, опсегот на ова мешање се прошири, стана поразновиден и сега се заканува да стане глобална опасност за човештвото.

Се зголемува потрошувачката на необновливи суровини, се повеќе обработливо земјиште ја напушта економијата, бидејќи на нив се градат градови и фабрики. Биосферата на Земјата моментално е подложена на зголемено антропогено влијание. Во исто време, може да се разликуваат неколку од најзначајните процеси, од кои ниту еден не ја подобрува состојбата на воздушниот простор на нашата планета.

Напредува и акумулацијата на јаглерод диоксид во атмосферата. Понатамошно развивањеовој процес ќе го засили непожелниот тренд кон зголемување на просечната годишна температура на планетата.

Како резултат на тоа, пред општеството се појави дилема: или непромислено да се тркаламе кон нејзината неизбежна смрт во претстојната еколошка катастрофа, или свесно да ги претвориме моќните сили на науката и технологијата создадени од генијалноста на човекот од оружје кое претходно било свртено против природата и самиот човек. во алатка за нивна заштита и просперитет, во алатка за рационално управување со животната средина.

Над светот виси реална закана од глобална еколошка криза, разбрана од целото население на планетата, а вистинската надеж за нејзино спречување лежи во континуираната еколошка едукација и просветлување на луѓето.

Светската здравствена организација утврдила дека здравјето на луѓето зависи 20% од наследноста, 20% од состојбата на животната средина, 50% од начинот на живот и 10% од медицината. Во голем број региони на Русија, до 2005 година, се очекува следната динамика на факторите кои влијаат на здравјето на луѓето: улогата на екологијата ќе се зголеми на 40%, ефектот на генетскиот фактор ќе се зголеми на 30%, способноста за одржување на здравјето поради на животниот стил ќе се намали на 25%, а улогата на медицината ќе се намали на 5%.

Карактеризирајќи ја моменталната состојба на екологијата како критична, може да се издвојат главните причини кои доведуваат до еколошка катастрофа: загадување, труење на животната средина, осиромашување на атмосферата со кислород, озонски дупки.

Целта на оваа работа беше да се сумираат литературните податоци за причините и последиците од уништувањето на озонската обвивка, како и начините за решавање на проблемот со формирањето на „озонските дупки“.

дупката на озонската обвивка еколошка

1. Причините

Озонска дупка - локален пад на концентрацијата на озон во озонската обвивка на Земјата. Според теоријата општо прифатена во научната заедница, во втората половина на 20 век, постојано зголеменото влијание на антропогениот фактор во форма на ослободување на фреони кои содржат хлор и бром доведе до значително разредување на озонски слој.

Според друга хипотеза, процесот на формирање на „озонските дупки“ може да биде главно природен и не е поврзан само со штетните ефекти на човечката цивилизација.

Озонската дупка со дијаметар од над 1000 km за прв пат беше откриена во 1985 година, на јужната хемисфера, над Антарктикот, од група британски научници: Џ. ), кој ја објави соодветната статија во списанието Nature. Секој август се појавуваше, а во декември-јануари престана да постои. Над северната хемисфера на Арктикот се формираше уште една дупка, но помала. Во оваа фаза од развојот на човештвото, светските научници докажаа дека на Земјата има огромен број озонски дупки. Но, најопасниот и најголемиот се наоѓа над Антарктикот.

Комбинацијата на фактори доведува до намалување на концентрацијата на озон во атмосферата, од кои главна е смртта на молекулите на озон во реакции со различни супстанции од антропогено и природно потекло, отсуството на сончево зрачење во текот на поларната зима, особено стабилен поларен вител кој го спречува пенетрацијата на озонот од субполарните географски широчини и формирањето поларни стратосферски облаци (PSC), чии површински честички ги катализираат реакциите на распаѓање на озонот. Овие фактори се особено карактеристични за Антарктикот, на Арктикот поларниот вител е многу послаб поради недостаток на континентална површина, температурата е неколку степени повисока отколку на Антарктикот, а ПСО се поретки, а исто така имаат тенденција да се скршат до почетокот на есента. Бидејќи се реактивни, молекулите на озонот можат да реагираат со многу неоргански и органски соединенија. Главните супстанции кои придонесуваат за уништување на молекулите на озонот се едноставни материи(водород, атоми на кислород, хлор, бром), неоргански (хидроген хлорид, азот моноксид) и органски соединенија (метан, флуорохлор и флуоробромфреони, кои испуштаат атоми на хлор и бром). За разлика од, на пример, хидрофлуорофреони, кои се распаѓаат до атоми на флуор, кои, пак, брзо реагираат со вода за да формираат стабилен водород флуорид. Така, флуорот не учествува во реакциите на распаѓање на озонот. Јодот, исто така, не го уништува стратосферскиот озон, бидејќи содржи јод органска материјаречиси целосно се консумира во тропосферата. Главните реакции кои придонесуваат за уништување на озонот се дадени во статијата за озонската обвивка.

Хлорот „јаде“ и озон и атомски кислород поради прилично брзите реакции:

O3 + Cl = O2 + ClO

СlO + O = Cl + O2

И последната реакција води до регенерација активен хлор. Така, хлорот не се ни консумира, што ја уништува озонската обвивка.

Во лето и пролет, концентрацијата на озон се зголемува. Секогаш е повисок над поларните предели отколку над екваторијалните. Покрај тоа, тој се менува според 11-годишен циклус, што се совпаѓа со циклусот на сончевата активност. Сето ова веќе беше добро познато во 1980-тите. Набљудувањата покажаа дека бавно, но постојано намалување на концентрацијата на стратосферскиот озон се случува над Антарктикот од година во година. Овој феномен беше наречен „озонската дупка“ (иако, се разбира, немаше дупка во правилното значење на овој збор).

Подоцна, во 90-тите години на минатиот век, истото намалување почна да се случува и над Арктикот. Феноменот на антарктичката „озонска дупка“ сè уште не е јасен: дали „дупката“ настанала како резултат на антропогено загадување на атмосферата или се работи за природен геоастрофизички процес.

Меѓу верзиите за формирање на озонски дупки се:

влијанието на честичките што се испуштаат при атомски експлозии;

летови на ракети и авиони на голема височина;

реакции со озон на одредени супстанции произведени од хемиски растенија. Тоа се првенствено хлорирани јаглеводороди и особено фреони - хлорофлуоројаглеводороди, или јаглеводороди, во кои сите или повеќетоатомите на водород се заменуваат со атоми на флуор и хлор.

Хлорофлуоројаглеродите се широко користени во современите апарати за домаќинство и индустриски фрижидери (затоа се нарекуваат „фреони“), во аеросолни лименки, како средства за хемиско чистење, за гаснење пожари во транспортот, како средства за пенење, за синтеза на полимери. Светското производство на овие супстанции достигна речиси 1,5 милиони тони годишно.

Бидејќи се многу испарливи и прилично отпорни на хемиски напад, хлорофлуоројаглеродите влегуваат во атмосферата по употребата и можат да останат во неа до 75 години, достигнувајќи ја висината на озонската обвивка. Овде, под дејство на сончевата светлина, тие се распаѓаат, ослободувајќи атомски хлор, кој служи како главен „нарушувач“ во озонската обвивка.

2. Ефекти

Озонската дупка претставува опасност за живите организми, бидејќи озонската обвивка ја штити површината на Земјата од прекумерни дози на ултравиолетово зрачење од сонцето. Слабеењето на озонската обвивка го зголемува протокот на сончево зрачење кон земјата и предизвикува зголемување на бројот на рак на кожата кај луѓето. Растенијата и животните исто така страдаат од зголемено ниво на радијација.

Озонот во стратосферата ја штити Земјата од штетно ултравиолетово, сончево зрачење. Уништувањето на озонската обвивка ќе овозможи повеќе сончево зрачење да стигне до површината на Земјата.

Секој процент од изгубениот озон во стратосферата резултира со зголемување од 1,5 до 2 проценти на изложеноста на ултравиолетово, сончево зрачење, според американската Агенција за заштита на животната средина. За луѓето, зголемувањето на интензитетот на ултравиолетовото зрачење, првенствено опасно, е ефектот на сончевото зрачење врз кожата и очите.

Зрачењето со бранова должина во спектарот од 280 до 320 нанометри - УВ зраците, кои делумно се блокирани од озонот - може да предизвикаат предвремено стареење и зголемување на ракот на кожата, како и оштетување на растенијата и животните.

Зрачењето со бранова должина од повеќе од 320 нанометри, УВ спектарот, практично не се апсорбира од озонот и е всушност неопходно за човекот да формира витамин Д. УВ зрачењето со бранова должина во спектарот од 200 - 280 нанометри може да предизвика сериозни последици за биолошки организми. Сепак, зрачењето на овој спектар речиси целосно се апсорбира од озонот. Така, „Ахиловата пета“ на копнениот живот е зрачењето на прилично тесен спектар на УВ бранови со должина од 320 до 280 нанометри. Со намалување на брановата должина се зголемува нивната способност да им наштетат на живите организми и ДНК. За среќа, способноста на озонот да апсорбира ултравиолетово зрачење се зголемува пропорционално со намалувањето на брановата должина на зрачењето.

· Зголемување на инциденцата на рак на кожата.

Потиснување на човечкиот имунолошки систем.

· Оштетување на очите.

Ултравиолетовото зрачење може да ја оштети рожницата на окото, сврзната мембрана на окото, леќата и мрежницата на окото. Ултравиолетовото зрачење може да предизвика фотокератоза (или снежно слепило), слично на сончање на рожницата или сврзното ткиво на окото. Зголемената човечка изложеност на ултравиолетово зрачење поради осиромашување на озонската обвивка ќе го зголеми бројот на луѓе со катаракта, велат авторите на „Како да ја спасиме нашата кожа“. Катаракта ја блокира леќата на окото, намалувајќи ја визуелната острина и може да предизвика слепило.

· Уништување на посевите.

3. Географска локација

Разредувањето на озонската обвивка почна да се бележи во 70-тите години. Особено значително се намали над Антарктикот, што доведе до појава на заедничкиот израз „озонска дупка“. Мали дупки се фиксирани и на северната хемисфера - над Арктикот, во регионот на космодромите Плесецк и Бајконур. Во 1974 година, двајца научници од Универзитетот во Калифорнија, Марио Молина и Шервуд Роуланд, претпоставија дека фреон гасовите што се користат во индустријата за ладење и парфеми се главниот фактор за уништување на озонот. Помалку значајни фактори кои го осиромашуваат озонот се летовите на ракети и суперсонични авиони.

Локацијата на „озонските дупки“ има тенденција да ги локализира позитивните светски магнетни аномалии. Во јужната хемисфера, ова е Антарктикот, а во северната хемисфера, источносибирската светска магнетна аномалија. Згора на тоа, моќта на сибирската аномалија расте толку силно што дури и во Новосибирск вертикалната компонента на геомагнетното поле расте годишно за 30 гама (нанотесла).

Загубата на озонската обвивка над Арктичкиот басен беше толку значајна оваа година што за прв пат во историјата на набљудувањата може да се зборува за појава на „озонска дупка“ слична на онаа на Антарктикот. На надморска височина над 20 км загубите на озон изнесуваа околу 80%. Веројатната причина за овој феномен е невообичаено долгото опстојување на релативно ниски температури во стратосферата на овие географски широчини.

4. Улогата на цивилната и воената авијација во образованиетоозонски дупки

Уништувањето на озонската обвивка е олеснето не само со фреони кои се ослободуваат во атмосферата и влегуваат во стратосферата. Во уништувањето на озонската обвивка се вклучени и азотните оксиди, кои се формираат при нуклеарни експлозии. Но, азотните оксиди се формираат и во коморите за согорување на турбомлазни мотори на авиони на голема височина. Азотните оксиди се формираат од азот и кислород што се таму. Стапката на формирање на азотни оксиди е поголема, толку е поголема температурата, т.е., толку е поголема моќноста на моторот.

Не е важна само моќта на моторот на авионот, туку и висината на која лета и ослободува азотни оксиди кои го уништуваат озонот. Колку е поголем оксидот или азотен оксид се формира, толку е поуништен за озонот.

Вкупната количина на азотен оксид што се испушта во атмосферата годишно се проценува на 1 милијарда тони.Околу една третина од ова количество се емитува од авиони над просечното ниво на тропопаузата (11 km). Што се однесува до авионите, најштетни емисии се воените авиони, чиј број изнесува десетици илјади. Тие летаат главно на височините на озонската обвивка.

5. Начини за решавање проблеми

За да започне глобално закрепнување, неопходно е да се намали пристапот до атмосферата на сите супстанции кои многу брзо го уништуваат озонот и се чуваат таму долго време.

Исто така, ние - сите луѓе треба да го разбереме ова и да и помогнеме на природата да го вклучи процесот на обновување на озонската обвивка, потребни ни се нови шумски насади, да престанеме да сечеме шуми за други земји кои поради некоја причина не сакаат да ги исечат своите, туку да направат пари од нашите шуми.

За да се врати озонската обвивка, треба да се храни. Во почетокот, за таа цел, требаше да се создадат неколку фабрики за озон на земја и да се „фрли“ озонот во горната атмосфера на товарните авиони. Сепак, овој проект (веројатно тоа беше првиот проект за „лечење“ на планетата) не беше спроведен.

Друг начин е предложен од рускиот конзорциум „Интерозон“: да се произведува озон директно во атмосферата. Во блиска иднина, заедно со германската компанија Даза, се планира да се подигнат балони со инфрацрвени ласери на висина од 15 километри, со чија помош ќе може да се добие озон од диатомски кислород.

Доколку овој експеримент се покаже како успешен, во иднина се планира да се искористи искуството на руската орбитална станица „Мир“ и да се создадат неколку вселенски платформи со извори на енергија и ласери на надморска височина од 400 километри. Ласерските зраци ќе бидат насочени кон централниот дел на озонската обвивка и постојано ќе ја хранат. Изворот на енергија може да биде соларни панели. Астронаутите на овие платформи ќе бидат потребни само за периодични инспекции и поправки.

Заклучок

Можностите за влијание на човекот врз природата постојано растат и веќе достигнаа ниво каде што е можно да се предизвика непоправлива штета на биосферата. Ова не е прв пат супстанца која за долго времеСе смета дека е сосема безопасно, всушност се покажува како исклучително опасно. Пред 20 години, ретко кој можеше да замисли дека обична лименка за аеросол може да претставува сериозна закана за планетата како целина. За жал, далеку од секогаш е можно навреме да се предвиди како ова или она соединение ќе влијае на биосферата. Меѓутоа, во случајот со CFC, постоеше таква можност: сите хемиски реакции кои го опишуваат процесот на уништување на озонот на CFC се исклучително едноставни и се познати долго време. Но, дури и по формулирањето на проблемот со CFC во 1974 година, единствената земја која презеде каква било акција за намалување на производството на CFC беа Соединетите Американски Држави и овие мерки беа целосно недоволни. Потребна беше доволно силна демонстрација на опасностите од CFC за да се преземе сериозна акција на глобално ниво. Треба да се напомене дека и по откривањето на озонската дупка, ратификацијата на Монтреалската конвенција своевремено беше под закана. Можеби проблемот со CFC ќе не научи да ги третираме сите супстанции кои влегуваат во биосферата како резултат на човечките активности со големо внимание и претпазливост.

Проблемот со историските и модерните климатски промени се покажа како многу сложен и не може да се реши во шемите на еднофакторскиот детерминизам. Покрај тоа, како што се зголемува концентрацијата на јаглерод диоксид, промените во озоносферата поврзани со еволуцијата на геомагнетното поле играат важна улога. Развојот и тестирањето на нови хипотези е неопходен услов за разбирање на моделите на општата циркулација на атмосферата и другите геофизички процеси кои влијаат на биосферата.

Хостирано на Allbest.ru

...

Слични документи

Причини кои водат до еколошка катастрофа. Дефиниција на озонската дупка, механизмот на нејзиното формирање и последиците. Обнова на озонската обвивка. Транзиција кон технологии за заштеда на озон. Заблуди за озонската дупка. Фреоните се уништувачи на озонот.

презентација, додадена на 10.07.2012 година


Озонските дупки и нивните причини. Извори на уништување на озонската обвивка. Озонска дупка над Антарктикот. Мерки за заштита на озонската обвивка. Правило за оптимална комплементарност на компонентите. Законот Н.Ф. Рајмерс за уништување на хиерархијата на екосистемите.

тест, додаден на 19.07.2010 година


Теории за формирање на озонски дупки. Спектарот на озонската обвивка над Антарктикот. Шема на реакцијата на халогените во стратосферата, вклучувајќи ги и нивните реакции со озон. Преземање мерки за ограничување на емисиите на фреони кои содржат хлор и бром. Последици од уништување на озонската обвивка.

презентација, додадена на 14.05.2014 година


Општ концептза озонската дупка, последиците од нејзиното формирање. Озонска дупка, 1000 km во дијаметар, на јужната хемисфера, над Антарктикот. Причини за кршење на интрамолекуларните врски, трансформација на молекула на озон во молекула на кислород. Обнова на озонската обвивка.

презентација, додадена 12/01/2013


Опис на локацијата, функциите и значењето на озонската обвивка, чиешто исцрпување би можело значително влијаниеза екологијата на океаните. Механизми за формирање на "озонската дупка" - различни антропогени пречки. Начини за решавање на проблемот.

контролна работа, додадена 14.12.2010


Локално еколошка криза. Еколошки проблемиатмосфера. Проблемот со озонската обвивка. Концептот на ефектот на стаклена градина. Кисел дожд. Последици од кисели дождови. Самопрочистување на атмосферата. Кои се главните приоритети? Што е поважно екологија или научно-технички напредок.

апстракт, додаден на 14.03.2007 година


Специфичноста на хемиското загадување на атмосферата, опасноста од ефектот на стаклена градина. Киселиот дожд, улогата на концентрацијата на озонот во атмосферата, современите проблеми на озонската обвивка. Атмосферско загадување од емисиите од патниот транспорт, состојбата на проблемот во Москва.

термински труд, додаден на 17.06.2010 година


Намалување на концентрацијата на стратосферскиот озон. Што е озонската дупка и зошто се формира? Процесот на уништување на озоносферата. Апсорпција на ултравиолетово зрачење од сонцето. Антропогено загадување на атмосферата. Геолошки извори на загадување.

презентација, додадена на 28.11.2012 година


Озонската дупка како локален пад на озонската обвивка. Улогата на озонската обвивка во атмосферата на Земјата. Фреоните се главните уништувачи на озонот. Методи за обновување на озонската обвивка. Кисели дождови: суштина, причини и негативно влијание врз природата.

презентација, додадена на 14.03.2011 година


Проучување на проблемот со глобалното загадување на животната средина од страна на индустриските и земјоделските претпријатија. Карактеристики на повреда на озонската обвивка на атмосферата, кисели дождови, ефект на стаклена градина. Описи на искористување на отпадот од бои и лакови.