Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экологические знания

Проблема разрушения озонового слоя

Как было показано ранее, молекулы озона В 3 зарождаются в верхних слоях атмосферы в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода О 2 под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения солнца с длиной волны меньше 242 Нм: В 2 + hV → В + О; О + О 2 → О 3. Эти же свободные атомы кислорода участвуют в естественном разрушении озона О + О 3 → 2О 2. На этот процесс уходит около 5% солнечной энергии, поступающей к Земле. Озон разрушается также в каталитических циклах с участием атомов хлора и брома, оксидов азота и гидроксила. Вследствие баланса процессов зарождения и разрушения формируется озоновый слой, который защищает живое вещество от пагубного воздействия УФ с длиной волны 280-320 Нм.

Распределение озона в атмосфере неравномерно. Он зависит от температуры, циркуляции воздуха, наличия аэрозолей, сезонных изменений состояния атмосферы и т. Наиболее эффективно образования озона происходит вблизи экватора, где поток солнечного излучения максимальный.

В свою очередь изменения в озоновом слое влияют на состояние атмосферы. Избыток УФ лучей разрушает листья деревьев, снижает биологическую продуктивность, вызывает у людей рак кожи, заболевания сетчатки глаз, непредвиденные мутации и тому подобное. В Новой Зеландии статистически определено, что при уменьшении плотности озонового слоя на один процент количество онкозаболеваний увеличивается на 4-5%.

До поры до времени жизнедеятельность человека не влияла на процессы в озоновом слое. Развитие промышленности, транспорта, авиации и ракетно-космической техники, широкое применение искусственных химических веществ в быту и промышленности привели к повышению в атмосфере концентрации активных по отношению к озону веществ. Прежде всего это касается хлорофторовуглецив (ХФУ) (фреонов CF 2 CL, C 2 F 3 CL 3, C 2 F 4 CL 2, C 2 F5CL и галлонов CF 2 BrCL), которые используются в криогенной технике, кондиционировании воздуха, противопожарных смесях , аэрозольных упаковках и тому подобное. Они химически инертны, высокостабильные, не растворяются в воде, не горят, могут в воздухе существовать сотни лет. Разрушает их только ультрафиолетовое излучение солнца в процессе фотодиссоциации, когда они накапливаются в нижних слоях атмосферы. При разрушении ХФУ образуются свободные атомы хлора, которые вызывают цепь губительных для озона реакций: CL + О 3 → CLO + О 2; CLO + В = CL + О 2 и так далее. Один свободный атом хлора способен разрушить 100000 молекул озона. Изучение стратосферных процессов в Южном полушарии выявило следующую зависимость: при увеличении концентрации СIO в воздухе с 0,05 ... 0,10 до 1,05 ... 1,10 -1 млрд. концентрация О 3 уменьшилась с 2,5 ... 2,7 до 1,0 ... 1100000 -1

Аналогичные реакции вызывает и бром. Количество выбросов ХФУ составляет десятки миллионов тонн, чего достаточно для ощутимого влияния на состояние озонового слоя атмосферы. В начале 70-х годов относительное количество хлора в атмосфере равна 1,5 * 10 -3 частей на миллион. Сейчас эта цифра увеличилась до 4 * 10 -3 млн -1.

С 80-х годов прошлого века ученые наблюдают периодическое резкое снижение концентрации озона в северных районах атмосферы, получившее название "озоновые дыры". Циркумполярный (зимний полярный) вихрь воздушных масс расширяет область разрушения озона. Если в центре вихря над Антарктидой мощность озона снижается до 125, то над Европой озоновые дыры характеризуются значением 200 ... 250 А.Д.

Вследствие серьезной угрозы жизни на Земле от разрушения озонового слоя мировое сообщество предпринимает защитных средств - в 1982 году было составлено Монреальский протокол, а в 1985 году подписано Венскую конвенцию, в которых предусмотрено уменьшение производства ХВФ с конечной целью полного их запрета. Сейчас количество новых ХФУ уменьшается, но влияние накопленных в атмосфере будет ощущаться еще многие десятилетия. Поэтому угроза антропогенного происхождения для озонового слоя не снята, в связи с чем ученые ведут поиски искусственного ускорения процесса обновления озона. Сегодня наиболее перспективным считается способ облучения воздуха лазером с длиной волны 762 и 1270 нм.

 
< 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