Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Озоновая дыра в атмосфере

Определенное влияние на климат нашей планеты делает существование в стратосфере на высоте 25-30 км озонового слоя. Озон образуется в верхних слоях атмосферы при реакции молекулярного кислорода с атомарным, что является продуктом диссоциации молекулярного кислорода под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Озоновый слой удивительно тонкий. Если бы весь озон, содержащийся в атмосфере, сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку толщиной от 2 мм у экватора, до 4 мм у полюсов. Однако и существующее количество озона надежно защищает живые организмы от жестокого ультрафиолетового излучения Солнца. В далекие геологические эпохи, когда в атмосфере Земли практически не было кислорода и озона, жизнь могла развиваться только в океане под защитой слоя воды. В настоящее время считается доказанным, что слой озона над нашей планетой истощается, что может вызвать изменение теплового и водного баланса планеты, растительного покрова, увеличение числа таких заболеваний, как рак кожи и в конечном итоге - поставить под угрозу существование человека как биологического вида.

Всю жизнь на Земле зависит от энергии Солнца, поступающей в виде лучей видимого света, длинноволновые (инфракрасные) и коротковолновые (ультрафиолетовые). Последние имеют наибольшую энергию и действуют на живую природу. их действие зависит от длины волн (чем она меньше, тем выше энергия) и проявляется в разрыве молекул белков, неблагоприятных мутаций.

К Земле доходит три вида ультрафиолетовых излучений: УФ-А (длина волн 400- 315 нм), УФ-В (315-280 нм) и УФ-С (280 и ниже). Наиболее опасные УФ-В и УФ-С.

Озоновый слой защищает нас и всю биосферу от губительного воздействия коротковолнового ультрафиолетового облучения Солнца.

Газ-озон известен ученым том, например, что он образуется во время грозы. Будучи сильнейшим окислителем, этот газ широко применяется в технике (например, для обеззараживания воды). Образуется озон в атмосфере за счет молекул обычного двухатомного кислорода 0 2. Энергия коротковолнового ультрафиолетового облучения поглощается 0 2 и используется им на фотохимическую реакцию образования озона из кислорода. Поэтому к поверхности Земли доходят только длинноволновые облучения УФ-А, от действия которых наш организм уже приспособился защищаться, синтезируя в коже слой темного вещества - меланина (загар).

Основной причиной разрушения озонового слоя является попадание в стратосферу фреонов и оксида азота в результате промышленной деятельности человека. Фреоны - вполне замещены фтор - Хлорпроизводные углеводородов, широко используются в качестве хладагентов, распылителей в аэрозольных упаковках, а также появляются как побочные продукты, например, при электролизе металлов на графитовых анодах из расплавов фторидов и хлоридов. Наиболее распространены фреон-11 (CFC1 3) и фреон-12 (CF 2 C1 2). По имеющимся оценкам в атмосферу с 1958 по 2000 г.. Выброшено около 2,9 • 10 шесть т. фреона-11 и 4,4 • 10 шесть фреона-12.

Оксиды азота попадают в стратосферу, например, при запусках ракет. На высоте озонового слоя молекулы фреонов под действием ультрафиолетового излучения подвергаются разложению с образованием атомарного хлора по реакции:


Атомарный хлор, в свою очередь, взаимодействует с озоном:


Оксид хлора, образовавшийся может реагировать с атомарным кислородом или оксидом азота, вновь образовать атомарный хлор, приводя к цепных реакций разложения озона. Таким образом, также может проявляться синергетический эффект разложения озона при совместном присутствии оксида азота и фреонов в стратосфере:


Разложение озона оксидом азота идет по реакции:


Следует отметить, что озон поглощает и некоторую часть, до 20%, инфракрасного излучения Земли, благодаря чему он делает, как и углекислый газ, существенное влияние на тепловой баланс планеты.

Ученые обеспокоены тем, что в последние годы резко уменьшился озоновый слой над Антарктидой до такой степени, что образовалась дыра, содержания озона в которой на 40-50% меньше обычного. Появляется эта дыра антарктической зимой (с августа по октябрь), а затем уменьшается в размерах. Сегодня констатируется факт, что она не затягивается летом и ее площадь превышает площадь материка - Антарктида. В то же время отмечается повышение ультрафиолетового фона в странах, расположенных в Южном полушарии ближе к Антарктиде, где врачи констатируют рост заболеваний, вызванных УФ-облучением (рак кожи, катаракта глаз).

Недавно обнаружена озоновая дыра и в Северном полушарии (над Шпицбергеном), правда, меньше по размерам.

Появление и увеличение площади озоновых дыр и уменьшения содержания озона в атмосфере может привести к: уменьшение урожаев сельскохозяйственных культур, заболеванию людей и животных, увеличению опасных мутаций, а с ростом этих факторов и к ликвидации жизни на Земле.

Единого мнения о причинах появления озоновых дыр нету, однако, известно, что ряд химических элементов, вступая в реакцию с озоном, раскладывают его на кислород, аналогично тем реакциям, которые показаны выше. К таким химических элементов относятся хлорфторметаны, широко используются в промышленности (в качестве хладагентов в рефрижераторах и для очистки микросхем) и в быту (аэрозольные упаковки лаков, красок, парфюмерии). Ежегодно выпускается несколько миллионов тонн фреонов, безопасных для человека, но очень устойчивых (сохраняются в атмосфере до 80 лет). Попадая в стратосферу, под воздействием УФ-облучения Солнца, их молекулы распадаются, освобождая атомы хлора, является сильным катализатором и раскладывают затем атомы озона до кислорода (один атом хлора способен разложить 100000 атомов озона).

У1985 году в Монреале правительства большинства стран мира подписали протокол по охране атмосферного озона, где обязали все страны к началу XXI века уменьшить использование фреонов на 50% для того, чтобы в дальнейшем совсем отказаться от них.

Разрушающих озоновый слой и полеты высотных самолетов, выхлопные газы которых содержат окись азота, а также запуски космических кораблей, работающих на твердом топливе. Подсчитано, что 300 запусков "Спейс шаттл" подряд могли бы полностью разрушить весь озоновый слой Земли.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее