OZONSKA RUPA - praznina u ozonosferi (prečnika preko 1000 km), koja se pojavila iznad Antarktika i seli se u naseljena područja Australije. Mnogi ljudi ne razumiju zašto se ozonska rupa formira na Antarktiku kada se glavne emisije CFC-a dešavaju na sjevernoj hemisferi. Ozonska rupa prečnika preko 1000 km prvi put je otkrivena 1985. godine na južnoj hemisferi iznad Antarktika od strane grupe britanskih naučnika predvođenih Džordžom Farmanom.

Ozonska rupa je lokalni pad koncentracije ozona u ozonskom omotaču Zemlje. Još jedna rupa se formirala iznad severne hemisfere na Arktiku, ali manje veličine. U ovoj fazi ljudskog razvoja, svjetski naučnici su dokazali da na Zemlji postoji ogroman broj ozonskih rupa. Ali najopasniji i najveći nalazi se iznad Antarktika.

Kako se pojavljuju ozonske rupe? Kako ih popraviti?

Rowland i Molina sugerirali su da bi atomi hlora mogli uzrokovati uništavanje velikih količina ozona u stratosferi. Ponekad se tvrdi da, budući da su molekuli freona mnogo teže od dušika i kisika, ne mogu doći do stratosfere u značajnim količinama. Stoga su čak i takvi teški plinovi kao što su inertni plinovi ili freoni ravnomjerno raspoređeni u atmosferi, uključujući i dostizanje stratosfere.

Zbog svoje niske reaktivnosti praktički se ne troše u nižim slojevima atmosfere i imaju vijek trajanja od nekoliko godina ili čak decenija. U ovom trenutku, polarno područje nije osvijetljeno Suncem, a ozon tamo ne nastaje.

Otkrivači ozonskog omotača bili su francuski fizičari Charles Fabry i Henri Buisson. Godine 1912. uspjeli su upotrijebiti spektroskopska mjerenja ultraljubičastog zračenja kako bi dokazali postojanje ozona u slojevima atmosfere udaljenim od Zemlje. Bečka konvencija o zaštiti ozonskog omotača usvojena je 1985. godine, a Montrealski protokol 1987. godine. Neki od njih mogu doći do površine zemlje i kroz pukotine difundirati u atmosferu.

1992. godinu za naučnike je obilježila činjenica da se nad sjevernom hemisferom na Antarktiku stvorila još jedna ozonska rupa, znatno manjeg prečnika. A 2008. godine, promjer prvog fenomena ozona otkrivenog na Antarktiku dostigao je svoju maksimalnu rekordnu veličinu - 27 miliona kvadratnih kilometara. Budući da je ozonski omotač dizajniran da zaštiti površinu naše planete od viška ultraljubičastog sunčevog zračenja, ozonske rupe se mogu smatrati stvarno opasnim fenomenom za žive organizme.

U atmosferi se nalazi sloj ozona 20-50 kilometara iznad površine Zemlje. Ozon je poseban oblik kiseonika. Ozonski omotač atmosfere je veoma tanak. Kada bi sav raspoloživi atmosferski ozon jednoliko pokrio površinu od 45 kvadratnih kilometara, rezultat bi bio sloj debljine 0,3 centimetra.

Šta je ozonski omotač i zašto je njegovo uništavanje štetno?

Vlada Sjedinjenih Američkih Država (SAD) je 1978. godine, na osnovu podataka o uticaju freona na ozonski omotač atmosfere, zabranila proizvodnju i prodaju aerosola koji sadrže freone. Istina, proizvođači aerosola, a zajedno s njima i mnogi naučnici, smatraju teoriju uništavanja ozonskog omotača neuvjerljivom. Britanski naučnici su 1985. godine došli do zapanjujućeg otkrića. Otkrili su ogromnu "rupu" u ozonskom omotaču iznad Antarktika. Ova rupa, veličine Sjedinjenih Država, pojavljuje se svakog proljeća.

Površina takozvane ozonske rupe koja se godišnje formira u stratosferi iznad Antarktika je 1,7 puta veća od površine samog kontinenta, objavila je Nacionalna meteorološka uprava Japana. Ozonska rupa je uzrokovana uništavanjem ozonskog omotača plinovima poput freona i formira se svake godine između avgusta i decembra.

Ozonske rupe - uzroci i posljedice

Pojavljivao se svake godine u avgustu i prestao da postoji u decembru-januaru. Dakle, fluor ne učestvuje u reakcijama razlaganja ozona. Jod također ne uništava stratosferski ozon, jer se organske tvari koje sadrže jod gotovo u potpunosti troše u troposferi.

Halougljici su također prisutni u plinovima iz hidrotermalnih izvora. Dakle, čvrste čestice koje su ušle u stratosferu davne 1991. godine tokom erupcije planine Pinatubo na filipinskim ostrvima i dalje doprinose stvaranju ozonskih rupa. Ozonska rupa predstavlja opasnost za žive organizme jer ozonski omotač štiti površinu Zemlje od prevelikih doza ultraljubičastog zračenja Sunca.

Istorija otkrića ozonskih rupa u atmosferi

Ozonska „rupa“ (smanjenje koncentracije ozona u atmosferi) stalno postoji iznad Antarktika; povećava se zimi i dostiže maksimum u proljeće. I ne može biti “potpune obnove ozonskog omotača.” Treba napomenuti da je ozon nestabilan plin, njegovi molekuli se prilično brzo raspadaju. Antarktička ozonska rupa se kontinuirano prati od 1987. godine; Utvrđeno je da su njegove dimenzije približno stabilne - od 21 do 30 miliona kvadratnih kilometara.

Ozonski omotač se nalazi u stratosferi na nadmorskoj visini od približno 25 kilometara od površine Zemlje. I opet, ljudi su krivi za pojavu ozonskih rupa. Ne, naravno, nisu bukvalno uništili ozonski omotač.

Kao rezultat nedostatka sunčevog zračenja, ozon se ne stvara tokom polarnih noći. Ova izjava vrijedi za srednje i visoke geografske širine. U ostalom, ciklus hlora je odgovoran za samo 15-25% gubitka ozona u stratosferi. DuPont je, nakon što je objavio podatke o učešću freona u uništavanju stratosferskog ozona, neprijateljski prihvatio ovu teoriju i potrošio milione dolara na medijsku kampanju za zaštitu freona.

Eksperimentalna mjerenja njihovih koncentracija u atmosferi to potvrđuju, vidi, na primjer, desno, grafikon raspodjele CFC-11 freona po visini. Ali to nije istina. I kripton, sa atomskom masom 84, i helijum, sa atomskom masom 4, imaju istu relativnu koncentraciju, i blizu površine i do 100 km visine.

Pojavljujući se svake godine u avgustu, ova ozonska rupa je nestala između decembra i januara. Za razliku od, na primjer, hidrofluorofreona, koji se razlažu na atome fluora, koji zauzvrat brzo reagiraju s vodom i formiraju stabilan fluorovodik. Činjenica je da se freoni dobro miješaju u troposferi i stratosferi. Na mjestu takve interakcije ozonski omotač se uništava i nestaje. Ozonska rupa je prvi put otkrivena 1985. godine od strane grupe britanskih naučnika predvođenih Joeom Farmanom.

Zemljina atmosfera sadrži nekoliko slojeva koji se nalaze na različitim visinama. Jedan od najvažnijih je ozonski omotač koji se nalazi u stratosferi. Da biste shvatili šta je ozonska rupa, morate razumjeti funkciju ovog sloja i važnost njegovog postojanja za život na planeti.

Opis

Visina ozonskog omotača varira ovisno o temperaturnom režimu određenog područja, na primjer, u tropima je u rasponu između 25 i 30 km, a na polovima - od 15 do 20 km. Ozonski plin nastaje kada su molekuli kisika izloženi sunčevom zračenju. Proces disocijacije ozona dovodi do apsorpcije većine opasnog ultraljubičastog zračenja koje emituje Sunce.
Debljina sloja se obično mjeri u Dobsonovim jedinicama, od kojih je svaka jednaka ozonskom omotaču od 10 mikrometara, podložna normalnom pritisku i temperaturi. Minimalna debljina ispod koje sloj prestaje postojati smatra se 220 jedinica. Dobson. Prisustvo ozonskog omotača utvrdili su francuski fizičari Charles Fabry i Henri Buisson početkom dvadesetog stoljeća pomoću spektroskopske analize.

Ozonske rupe

Postoje mnoge teorije o tome šta tačno uzrokuje stanjivanje ozonskog omotača planete. Neki naučnici za to krive antropogene faktore, dok drugi to smatraju prirodnim procesom. Ozonske rupe su smanjenje ili potpuni nestanak ovog gasa iz stratosfere. Ovaj fenomen je prvi put zabilježen 1985. godine, nalazio se na površini od oko 1.000 kvadratnih kilometara u antarktičkoj regiji.
Pojava ove rupe bila je ciklična, pojavila se u avgustu i nestala u decembru. Istovremeno se u arktičkom regionu pojavila još jedna, nešto manja rupa. Razvojem tehnologije postalo je moguće snimiti stvaranje praznina u ozonskom omotaču u realnom vremenu, a sada naučnici mogu sa sigurnošću reći da ih na planeti ima nekoliko stotina. Najveći se nalaze na polovima.

Uzroci i posljedice ozonskih rupa

Postoji teorija da ozonske rupe nastaju prirodnim uzrocima. Prema njoj, budući da do pretvaranja kiseonika u ozon dolazi kao posledica izlaganja sunčevom zračenju, u njegovom odsustvu tokom polarne zime ovaj gas se ne proizvodi. Tokom duge noći, već formirani ozon, zbog svoje velike mase, pada u niže slojeve atmosfere, gdje se uništava pod pritiskom. Ova verzija savršeno objašnjava pojavu rupa na polovima, ali ni na koji način ne pojašnjava formiranje njihovih velikih analoga na teritorijama Kazahstana i Rusije, gdje se polarne noći ne primjećuju.
Nedavno se naučna zajednica složila da postoje i prirodni i ljudski uzroci pucanja ozonskog omotača. Antropogeni faktor uključuje povećanje koncentracije određenih hemikalija u Zemljinoj atmosferi. Ozon se uništava reakcijama sa hlorom, vodonikom, bromom, hlorovodonikom, azot-monoksidom, metanom, kao i freonom i njegovim derivatima. Uzroci i posljedice ozonskih rupa još nisu u potpunosti utvrđeni, ali gotovo svaka godina donosi nova otkrića u ovoj oblasti.

Zašto su ozonske rupe opasne?

Ozon apsorbuje izuzetno opasno sunčevo zračenje, sprečavajući ga da dopre do površine planete. Kada sloj ovog gasa postane tanji, sve na Zemlji je izloženo normalnom radioaktivnom zračenju. To izaziva rast raka, uglavnom lokaliziranog na koži. Za biljke, nestanak ozona je također štetan za različite genetske mutacije i dolazi do generalnog smanjenja vitalnosti. U posljednje vrijeme čovječanstvo postaje sve svjesnije opasnosti ozonskih rupa za život na Zemlji.

Zaključak

Shvativši opasnost od uništavanja ozona, međunarodna zajednica je poduzela niz mjera u cilju smanjenja negativnog uticaja na atmosferu. Godine 1987. u Montrealu je potpisan protokol koji obavezuje da se upotreba freona u industriji minimizira, jer upravo taj gas izaziva stvaranje rupa izvan polarnih područja. Međutim, freonu koji je već ispušten u atmosferu trebat će oko sto godina da se razgradi, tako da je malo vjerovatno da će se broj ozonskih rupa u Zemljinoj atmosferi smanjiti u bliskoj budućnosti.

Jedan od najupečatljivijih "zelenih" mitova je tvrdnja da su ozonske rupe iznad Zemljinih polova uzrokovane emisijom određenih tvari koje ljudi proizvode u atmosferu. Hiljade ljudi još uvijek vjeruju u to, iako svaki školarac koji nije preskočio časove hemije i geografije može razbiti ovaj mit.

Mit da ljudska aktivnost uzrokuje rast takozvane ozonske rupe je izvanredan na mnogo načina. Prvo, izuzetno je uvjerljiv, odnosno zasnovan je na stvarnim činjenicama. Kao što je prisustvo same ozonske rupe i činjenica da brojne supstance koje ljudi proizvode mogu uništiti ozon. A ako je tako, onda nespecijalista nema sumnje da je ljudska aktivnost kriva za propadanje ozonskog omotača - samo pogledajte grafikone rasta rupe i povećanja emisije relevantnih tvari u atmosferu.

I ovdje se pojavljuje još jedna karakteristika mita o "ozonu". Iz nekog razloga, oni koji vjeruju gore navedenim dokazima potpuno zaboravljaju da samo poklapanje dva grafikona ne znači ništa. Na kraju krajeva, to može biti samo nesreća. Da bismo imali nepobitne dokaze o antropogenoj teoriji nastanka ozonskih rupa, potrebno je proučiti ne samo mehanizam uništavanja ozona freonima i drugim supstancama, već i mehanizam naknadne obnove sloja.

Pa, dolazi onaj zabavni dio. Čim zainteresovani nespecijalista počne proučavati sve ove mehanizme (za koje ne morate sjediti danima u biblioteci - samo se sjetite nekoliko pasusa iz školskih udžbenika hemije i geografije), on odmah razumije da je ova verzija ništa više od mita. I prisjećajući se utjecaja koji je ovaj mit imao na svjetsku ekonomiju ograničavanjem proizvodnje freona, odmah razumije zašto je nastao. Ipak, pogledajmo situaciju od samog početka i redom.

Sjećamo se iz kursa hemije da je ozon alotropska modifikacija kiseonika. Njegovi molekuli ne sadrže dva atoma O, već tri. Ozon se može formirati na različite načine, ali najčešći u prirodi je ovaj: kisik apsorbira dio ultraljubičastog zračenja talasne dužine 175-200 nm i 280-315 nm i pretvara se u ozon. Upravo tako je nastao ozonski zaštitni sloj u antičko doba (prije negdje 2-1,7 milijardi godina), a tako nastavlja da se formira do danas.

Inače, iz navedenog proizilazi da gotovo polovinu opasnog UV zračenja zapravo apsorbira kisik, a ne ozon. Ozon je samo „nusproizvod“ ovog procesa. Međutim, njegova vrijednost leži u tome što apsorbira i dio ultraljubičastog - onog čija je talasna dužina od 200 do 280 nm. Ali šta se dešava sa samim ozonom? Tako je - ponovo se pretvara u kiseonik. Dakle, u gornjim slojevima atmosfere postoji određeni ciklički ravnotežni proces - ultraljubičasto zračenje jedne vrste potiče pretvaranje ozona u kisik, a ono se, apsorbirajući UV zračenje druge vrste, ponovo pretvara u O 2.

Iz svega proizilazi jednostavan i logičan zaključak – da bismo u potpunosti uništili ozonski omotač, moramo svojoj atmosferi lišiti kisika. Uostalom, bez obzira na to koliko freona proizvedenih od strane ljudi (ugljovodonika koji sadrže klor i brom, koji se koriste kao rashladna sredstva i rastvarači), metana, klorovodika i dušikovog monoksida uništavaju molekule ozona, ultraljubičasto zračenje kisika ponovno će obnoviti ozonski omotač - na kraju krajeva, ove supstance se “isključuju” ne mogu! Kao i smanjenje količine kisika u atmosferi, budući da ga drveće, trave i alge proizvode stotine hiljada puta više od čovječanstva – već spomenutih razarača ozona.

Dakle, kao što vidite, nijedna supstanca koju su stvorili ljudi nije u stanju da uništi ozonski omotač sve dok je kiseonik prisutan u Zemljinoj atmosferi i Sunce emituje ultraljubičasto zračenje. Ali zašto onda nastaju ozonske rupe? Odmah želim reći da sam izraz "rupa" nije sasvim tačan - govorimo samo o stanjivanju ozonskog omotača u određenim dijelovima stratosfere, a ne o njegovom potpunom odsustvu. Međutim, da biste odgovorili na pitanje, samo se trebate sjetiti gdje točno na planeti postoje najveće i najupornije ozonske rupe.

I tu se nema čega sjećati: najveća od stabilnih ozonskih rupa nalazi se direktno iznad Antarktika, a druga, nešto manja, nalazi se iznad Arktika. Sve ostale ozonske rupe na Zemlji su nestabilne, brzo se formiraju, ali se isto tako brzo “prokletaju”. Zašto stanjivanje ozonskog omotača traje prilično dugo u polarnim područjima? Da, jednostavno zato što na ovim mjestima polarna noć traje šest mjeseci. A za to vrijeme, atmosfera iznad Arktika i Antarktika ne prima dovoljno ultraljubičastog svjetla da pretvori kisik u ozon.

Pa, O 3, zauzvrat, ostavljen bez "dopune", počinje se brzo urušavati - na kraju krajeva, to je vrlo nestabilna tvar. Zbog toga se ozonski omotač iznad polova znatno stanji, iako se proces odvija sa zakašnjenjem - vidljiva rupa se pojavljuje početkom ljeta i nestaje do sredine zime. Međutim, kada dođe polarni dan, ozon počinje ponovo da se proizvodi i ozonska rupa se polako sanira. Istina, ne u potpunosti - svejedno, vrijeme intenzivnog prijema UV zračenja u ove krajeve je kraće od perioda njegovog nedostatka. Zato ozonska rupa ne nestaje.

Ali zašto je, u ovom slučaju, mit stvoren i repliciran? Odgovor na ovo pitanje nije samo jednostavan, već i vrlo jednostavan. Činjenica je da je prisustvo trajne ozonske rupe iznad Antarktika prvi put dokazano 1985. godine. A krajem 1986. godine stručnjaci američke kompanije DuPont (odnosno DuPont) pokrenuli su proizvodnju nove klase rashladnih sredstava - fluorougljika koji ne sadrže klor. To je uvelike smanjilo troškove proizvodnje, ali je nova supstanca i dalje morala biti promovirana na tržištu.

I ovdje DuPont financira širenje u medijima mita o zlim freonima koji kvare ozonski omotač, koji je po svom nalogu stvorila grupa meteorologa. Kao rezultat toga, uplašena javnost počela je da traži od vlasti da nešto preduzmu. A ove mjere su preduzete krajem 1987. godine, kada je u Montrealu potpisan protokol o ograničavanju proizvodnje supstanci koje oštećuju ozonski omotač. To je dovelo do propasti mnogih kompanija koje su proizvodile freone, a takođe i do činjenice da je DuPont godinama postao monopolist na tržištu rashladnih sredstava.

Inače, upravo je brzina kojom je menadžment DuPont-a donio odluku da ozonsku rupu iskoristi za svoje potrebe dovela do toga da se mit pokazao toliko nedovršen da bi ga mogao razotkriti običan školarac koji je to učinio. ne preskaču časove hemije i geografije. Da su imali više vremena, vidite, komponovali bi uvjerljiviju verziju. Ipak, čak i ono što su naučnici na kraju "izrodili" na zahtjev DuPont-a uspjelo je uvjeriti mnoge ljude.

„Možda možemo reći da je svrha čovjeka, takoreći, da uništi svoju rasu, nakon što je planetu prvo učinio nenastanjivim.

J.B. Lamarck.

Od formiranja visoko industrijaliziranog društva, opasna ljudska intervencija u prirodi naglo je porasla, postala je raznovrsnija i prijeti da postane globalna opasnost za čovječanstvo. Prava prijetnja globalne ekološke krize nadvija se nad svijetom, koju razumije cjelokupno stanovništvo planete. Prava nada za njegovu prevenciju leži u kontinuiranom ekološkom obrazovanju i prosvjećivanju ljudi.

Glavni razlozi koji dovode do ekološke katastrofe mogu se identificirati:

· zagađenje;

· trovanje okoline;

· osiromašenje atmosfere kiseonikom;

· formiranje ozonskih „rupa“.

U ovoj poruci sumirani su neki literaturni podaci o uzrocima i posljedicama razaranja ozonskog omotača, kao i načini rješavanja problema nastanka “ozonskih rupa”.

Hemijske i biološke karakteristike ozona

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika. Priroda hemijskih veza u ozonu određuje njegovu nestabilnost (nakon određenog vremena ozon spontano prelazi u kiseonik: 2O 3 → 3O 2) i visoku oksidacionu sposobnost. Oksidativni učinak ozona na organske tvari povezan je s stvaranjem radikala: RH + O 3 → RO 2. +OH.

Ovi radikali pokreću radikalne lančane reakcije sa bioorganskim molekulima (lipidima, proteinima, nukleinskim kiselinama), što dovodi do smrti ćelije. Upotreba ozona za sterilizaciju vode za piće zasniva se na njegovoj sposobnosti da ubija mikrobe. Ozon je takođe važan za više organizme. Produžena izloženost okolini koja sadrži ozon (na primjer, u prostorijama za fizioterapiju i zračenje kvarcom) može uzrokovati ozbiljna oštećenja nervnog sistema. Stoga je ozon u velikim dozama otrovan plin. Maksimalna dozvoljena koncentracija u vazduhu radnog prostora je 0,1 mg/m3.

U atmosferi ima vrlo malo ozona, koji tako divno miriše tokom grmljavine - 3-4 ppm (promila) - (3-4) * 10 -4%. Međutim, njegovo prisustvo je izuzetno važno za floru i faunu planete. Na kraju krajeva, život koji je nastao u okeanskim dubinama mogao je „puzati“ na kopno tek nakon što je ozonski štit formiran prije 600-800 miliona godina. Apsorbirajući biološki aktivno sunčevo ultraljubičasto zračenje, osigurao je svoj siguran nivo na površini planete. Život na Zemlji je nezamisliv bez ozonskog omotača koji štiti sva živa bića od štetnog ultraljubičastog zračenja Sunca. Nestanak ozonosfere doveo bi do nepredvidivih posljedica - izbijanja raka kože, uništavanja planktona u oceanu, mutacija flore i faune. Stoga je toliko važno razumjeti uzroke ozonske „rupe“ iznad Antarktika i smanjenja nivoa ozona na sjevernoj hemisferi.

Ozon nastaje u gornjoj stratosferi (40-50 km) tokom fotohemijskih reakcija koje uključuju kiseonik, azot, vodonik i hlor. Atmosferski ozon je koncentrisan u dva područja – stratosferi (do 90%) i troposferi. Što se tiče troposferskog ozonskog omotača raspoređenog na nadmorskoj visini od 0 do 10 km, on je upravo zbog nekontrolisanih industrijskih emisija sve obilniji. U donjoj stratosferi (10-25 km), gdje je ozon najzastupljeniji, glavnu ulogu u sezonskim i dugoročnijim promjenama njegove koncentracije imaju procesi prijenosa zračne mase.

Debljina ozonskog omotača iznad Evrope se brzo smanjuje, što ne može a da ne zabrine umove naučnika. U protekloj godini debljina ozonskog “kaputa” smanjila se za 30%, a stopa propadanja prirodne zaštitne ljuske dostigla je najvišu tačku u posljednjih 50 godina. Utvrđeno je da se hemijske reakcije koje uništavaju ozon dešavaju na površini kristala leda i svih drugih čestica zarobljenih u visokoj stratosferi iznad polarnih područja. Kakvu opasnost ovo predstavlja za ljude?

Tanak ozonski omotač (2-3 mm kada je raspoređen po cijeloj zemlji) nije u stanju spriječiti prodor kratkotalasnih ultraljubičastih zraka, koji uzrokuju rak kože i opasni su za biljke. Stoga je danas, zbog velike aktivnosti sunca, sunčanje postalo manje korisno. Uglavnom, ekološki centri bi trebalo da daju preporuke stanovništvu kako da postupe u zavisnosti od aktivnosti sunca, ali kod nas ne postoji takav centar.

Klimatske promjene su povezane sa smanjenjem ozonskog omotača. Jasno je da će do promjena doći ne samo na području na kojem se „proteže“ ozonska rupa. Lančana reakcija će dovesti do promjena u mnogim dubokim procesima naše planete. To ne znači da će brzo globalno zagrijavanje početi posvuda, jer nas plaše u horor filmovima. Ipak, ovo je previše složen i dugotrajan proces. Ali mogu se pojaviti i druge katastrofe, na primjer, broj tajfuna, tornada i uragana će se povećati.

Utvrđeno je da se "rupe" u ozonskom omotaču pojavljuju iznad Arktika i Antarktika. To se objašnjava činjenicom da se na polovima formiraju kiseli oblaci koji uništavaju ozonski omotač. Ispostavilo se da ozonske rupe ne nastaju zbog aktivnosti Sunca, kako se obično vjeruje, već od svakodnevnih aktivnosti svih stanovnika planete, uključujući vas i mene. Zatim se „kiseli jazovi” pomiču, najčešće u Sibir.

Koristeći novi matematički model, bilo je moguće povezati podatke iz zemaljskih, satelitskih i zrakoplovnih osmatranja s razinama vjerovatnih budućih emisija spojeva koji oštećuju ozonski omotač u atmosferu, vremenom njihovog transporta na Antarktik i vremenskim prilikama u južnim geografskim širinama. . Koristeći model, dobijena je prognoza prema kojoj će se ozonski omotač iznad Antarktika oporaviti 2068. godine, a ne 2050. godine, kako se vjerovalo.

Poznato je da je trenutno nivo ozona u stratosferi u područjima udaljenim od polova približno 6% ispod normalnog. Istovremeno, u proljeće sadržaj ozona nad Antarktikom može se smanjiti za 70% u odnosu na godišnji prosjek. Novi model omogućava preciznije predviđanje nivoa gasova koji oštećuju ozonski omotač nad Antarktikom i njihovu vremensku dinamiku, koja određuje veličinu ozonske „rupe“.

Upotreba supstanci koje oštećuju ozonski omotač ograničena je Montrealskim protokolom. Vjerovalo se da će to dovesti do brzog "zatezanja" ozonske rupe. Međutim, nova istraživanja su pokazala da će u stvarnosti stopa pada postati primjetna tek 2018. godine.

Istorija istraživanja ozona

Prva zapažanja ozona datiraju iz 1840. godine, ali je problem ozona dobio nagli razvoj 20-ih godina prošlog stoljeća, kada su se pojavile specijalne zemaljske stanice u Engleskoj i Švicarskoj.

Dodatni način za proučavanje veza između prijenosa ozona i atmosferske stratifikacije otvorila su sondiranja atmosferskog ozona iz aviona i ispuštanje ozonskih sondi. Nova era obilježena je pojavom umjetnih Zemljinih satelita koji promatraju atmosferski ozon i pružaju obilje informacija.

Godine 1986. potpisan je Montrealski protokol za ograničavanje proizvodnje i potrošnje supstanci koje oštećuju ozonski omotač i koje oštećuju ozonski omotač. Do danas se Montrealskom protokolu pridružilo 189 zemalja. Utvrđeni su rokovi za prestanak proizvodnje drugih supstanci koje oštećuju ozonski omotač. Prema modelskim prognozama, ukoliko se poštuje Protokol, nivo hlora u atmosferi će se smanjiti do 2050. godine na nivo iz 1980. godine, što bi moglo dovesti do nestanka antarktičke „ozonske rupe“.

Razlozi za stvaranje "ozonske rupe"

U ljeto i proljeće koncentracija ozona se povećava. Ona je uvijek veća nad polarnim područjima nego nad ekvatorijalnim. Osim toga, mijenja se u ciklusu od 11 godina, koji se poklapa sa ciklusom solarne aktivnosti. Sve je to već bilo dobro poznato 1980-ih. Opažanja su pokazala da iznad Antarktika dolazi do sporog, ali postojanog smanjenja koncentracije ozona u stratosferi iz godine u godinu. Ova pojava je nazvana “ozonska rupa” (iako, naravno, nije bilo rupe u pravom smislu te riječi).

Kasnije, 90-ih godina prošlog veka, isti pad je počeo da se dešava i nad Arktikom. Fenomen antarktičke "ozonske rupe" još nije jasan: da li je "rupa" nastala kao rezultat antropogenog zagađenja atmosfere, ili je to prirodni geoastrofizički proces.

Među verzijama formiranja ozonskih rupa su:

· uticaj čestica koje se emituju prilikom atomskih eksplozija;

· letovi raketa i aviona na velikim visinama;

· reakcije određenih supstanci koje proizvode hemijska postrojenja sa ozonom. To su prvenstveno klorirani ugljovodonici i posebno freoni - hlorofluorougljikohidrati, odnosno ugljovodonici u kojima su svi ili većina atoma vodika zamijenjeni atomima fluora i hlora.

Klorofluorougljenici se široko koriste u modernim kućnim i industrijskim frižiderima (zato se i zovu „freoni“), u aerosolnim limenkama, kao sredstva za hemijsko čišćenje, za gašenje požara u transportu, kao sredstva za penjenje i za sintezu polimera. Svjetska proizvodnja ovih supstanci dostigla je skoro 1,5 miliona tona godišnje.

Kao vrlo isparljivi i prilično otporni na kemijske utjecaje, hlorofluorougljici nakon upotrebe ulaze u atmosferu i mogu ostati u njoj do 75 godina, dostižući visinu ozonskog omotača. Ovdje se pod utjecajem sunčeve svjetlosti razgrađuju, oslobađajući atomski hlor, koji služi kao glavni „poremećaj reda“ u ozonskom omotaču.

Široka upotreba fosilnih resursa praćena je oslobađanjem velikih masa raznih kemijskih spojeva u atmosferu. Većina antropogenih izvora koncentrirana je u gradovima, koji zauzimaju samo mali dio teritorije naše planete. Kao rezultat kretanja zračnih masa na zavjetrini velikih gradova, formira se višekilometarski oblak zagađenja.

Izvori zagađenja vazduha su:

1) Drumski transport. Može se pretpostaviti da će se doprinos transporta zagađenju zraka povećavati kako se povećava broj automobila.

2) Industrijska proizvodnja. Osnovni proizvodi osnovne organske sinteze su etilen (gotovo polovina svih organskih supstanci se proizvodi na njegovoj bazi), propilen, butadien, benzol, toluen, ksileni i metanol. Emisije iz hemijske i petrohemijske industrije sadrže širok spektar zagađivača: komponente sirovine, međuproizvode, nusproizvode i ciljne proizvode sinteze.

3) Aerosoli. Klorofluorougljenici (freoni) se široko koriste kao hlapljive komponente (propelanti) u aerosolnim pakovanjima. U te svrhe korišteno je oko 85% freona, a samo 15% u rashladnim i instalacijama za umjetnu klimu. Specifičnost upotrebe freona je takva da 95% njihove količine ulazi u atmosferu 1-2 godine nakon proizvodnje. Vjeruje se da gotovo cjelokupna količina proizvedenog freona prije ili kasnije mora ući u stratosferu i biti uključena u katalitički ciklus uništavanja ozona.

Zemljina kora sadrži različite plinove u slobodnom stanju, sorbirane u različitim stijenama i otopljene u vodi. Neki od ovih plinova kroz duboke rasjede i pukotine dopiru do površine Zemlje i difundiraju u atmosferu. Na postojanje ugljovodoničkog disanja u zemljinoj kori ukazuje povećan sadržaj metana u prizemnom sloju vazduha iznad naftnih i gasnih basena u odnosu na globalnu pozadinu.

Studije su pokazale da gasovi vulkana Nikaragve sadrže primetne količine HF. Analiza uzoraka vazduha uzetih iz kratera vulkana Masaya takođe je pokazala prisustvo freona zajedno sa drugim organskim jedinjenjima. Halougljici su također prisutni u plinovima iz hidrotermalnih izvora. Ovi podaci zahtijevali su dokaze da otkriveni fluorougljikohidrati nisu antropogenog porijekla. I takvi dokazi su dobijeni. Freoni su otkriveni u mjehurićima zraka u antarktičkom ledu starom 2.000 godina. Stručnjaci NASA-e poduzeli su jedinstveno istraživanje zraka iz hermetički zatvorenog olovnog kovčega, otkrivenog u Marylandu i pouzdano datiranog u 17. vijek. U njemu su pronađeni i freoni. Još jedna potvrda postojanja prirodnog izvora freona „podignuta“ je sa morskog dna. CFCl 3 je pronađen u vodi pronađenoj 1982. godine sa dubina od više od 4.000 metara u ekvatorijalnom Atlantskom okeanu, na dnu Aleutskog rova ​​i na dubini od 4.500 metara od obale Antarktika.

Zablude o ozonskim rupama

Postoji nekoliko široko rasprostranjenih mitova o stvaranju ozonskih rupa. Unatoč njihovoj neznanstvenoj prirodi, često se pojavljuju u medijima - ponekad iz neznanja, ponekad podržani od strane teoretičara zavjere. Neki od njih su navedeni u nastavku.

1) Glavni razarači ozona su freoni. Ova izjava vrijedi za srednje i visoke geografske širine. U ostalom, ciklus hlora je odgovoran za samo 15-25% gubitka ozona u stratosferi. Treba napomenuti da je 80% hlora antropogenog porijekla. Odnosno, ljudska intervencija uvelike povećava doprinos ciklusa hlora. Prije ljudske intervencije, procesi stvaranja i uništavanja ozona bili su u ravnoteži. Ali freoni koje emituje ljudska aktivnost pomaknuli su ovu ravnotežu prema smanjenju koncentracije ozona. Mehanizam razaranja ozona u polarnim područjima bitno je drugačiji od onog na višim geografskim širinama, ključna faza je pretvaranje neaktivnih oblika supstanci koje sadrže halogene u okside, što se događa na površini čestica polarnih stratosferskih oblaka. I kao rezultat toga, gotovo sav ozon se uništava u reakcijama s halogenima (hlor je odgovoran za 40-50%, a brom je odgovoran za oko 20-40%).

2) Freoni su preteški da bi došli do stratosfere .

Ponekad se tvrdi da, budući da su molekuli freona mnogo teže od dušika i kisika, ne mogu doći do stratosfere u značajnim količinama. Međutim, atmosferski plinovi se potpuno miješaju, a ne razdvajaju ili sortiraju po težini. Procjene potrebnog vremena za difuzijsku stratifikaciju plinova u atmosferi zahtijevaju vremena od nekoliko hiljada godina. Naravno, u dinamičnoj atmosferi to je nemoguće. Stoga su čak i takvi teški plinovi kao što su inertni plinovi ili freoni ravnomjerno raspoređeni u atmosferi, uključujući i dostizanje stratosfere. Eksperimentalna mjerenja njihovih koncentracija u atmosferi to potvrđuju. Ako se plinovi u atmosferi ne miješaju, tada bi tako teški plinovi iz njenog sastava kao što su argon i ugljični dioksid formirali sloj debeo nekoliko desetina metara na površini Zemlje, što bi površinu Zemlje učinilo nenastanjivom. Srećom, to nije slučaj.

3) Glavni izvori halogena su prirodni, a ne antropogeni

Izvori hlora u stratosferi

Smatra se da su prirodni izvori halogena, kao što su vulkani ili okeani, značajniji za proces uništavanja ozona od onih koje proizvodi ljudi. Ne dovodeći u pitanje doprinos prirodnih izvora ukupnoj ravnoteži halogena, treba napomenuti da oni uglavnom ne dopiru do stratosfere zbog činjenice da su rastvorljivi u vodi (uglavnom joni hlorida i hlorovodonika) i da se ispiraju iz atmosferu, koja pada kao kiša na tlo.

4) Ozonska rupa mora biti locirana iznad izvora freona

Dinamika promjena veličine ozonske rupe i koncentracije ozona na Antarktiku po godinama.

Mnogi ljudi ne razumiju zašto se ozonska rupa formira na Antarktiku kada se glavne emisije CFC-a dešavaju na sjevernoj hemisferi. Činjenica je da se freoni dobro miješaju u troposferi i stratosferi. Zbog svoje niske reaktivnosti praktički se ne troše u nižim slojevima atmosfere i imaju vijek trajanja od nekoliko godina ili čak decenija. Stoga lako dopiru do gornjih slojeva atmosfere. Antarktička “ozonska rupa” ne postoji zauvijek. Pojavljuje se krajem zime - početkom proljeća.

Razlozi zbog kojih na Antarktiku nastaje ozonska rupa povezani su s lokalnom klimom. Niske temperature antarktičke zime dovode do stvaranja polarnog vrtloga. Vazduh unutar ovog vrtloga kreće se uglavnom po zatvorenim putanjama oko Južnog pola. U ovom trenutku, polarno područje nije osvijetljeno Suncem, a ozon tamo ne nastaje. Sa dolaskom ljeta količina ozona se povećava i vraća se na prethodni nivo. Odnosno, fluktuacije koncentracije ozona nad Antarktikom su sezonske. Međutim, ako pratimo prosječnu godišnju dinamiku promjena koncentracije ozona i veličine ozonske rupe u posljednjih nekoliko desetljeća, onda postoji strogo definirana tendencija pada koncentracije ozona.

5) Ozon se uništava samo iznad Antarktika

Dinamika promjena u ozonskom omotaču iznad Arose, Švicarska

Ovo nije tačno, nivoi ozona takođe padaju u celoj atmosferi. To pokazuju rezultati dugotrajnih mjerenja koncentracije ozona u različitim dijelovima planete. Možete pogledati grafikon promjena koncentracije ozona nad Arosa (Švicarska).

Načini rješavanja problema

Za početak globalnog oporavka potrebno je smanjiti pristup atmosferi svih supstanci koje vrlo brzo uništavaju ozon i tamo se dugo skladište. Ljudi to moraju razumjeti i pomoći prirodi da započne proces obnove ozonskog omotača, posebno su potrebne nove šumske zasade.

Da biste obnovili ozonski omotač, potrebno ga je napuniti. Isprva je u tu svrhu planirano stvaranje nekoliko zemaljskih tvornica ozona i "bacivanje" ozona u gornje slojeve atmosfere na teretnim avionima. Međutim, ovaj projekat (vjerovatno je to bio prvi projekat koji je “liječio” planetu) nije realizovan. Ruski konzorcij Interozon predlaže drugačiji način: proizvodnju ozona direktno u atmosferi. U bliskoj budućnosti, zajedno sa njemačkom kompanijom Daza, planirano je podizanje balona infracrvenim laserima na visinu od 15 km, uz pomoć kojih bi mogli proizvoditi ozon iz dvoatomnog kisika. Ukoliko se ovaj eksperiment pokaže uspješnim, u budućnosti se planira iskoristiti iskustvo ruske orbitalne stanice Mir i stvoriti nekoliko svemirskih platformi s izvorima energije i laserima na visini od 400 km. Laserski snopovi će biti usmjereni u centralni dio ozonskog omotača i stalno će ga obnavljati. Izvor energije mogu biti solarni paneli. Astronauti na ovim platformama bit će potrebni samo za periodične preglede i popravke.

Vrijeme će pokazati da li će grandiozni mirovni projekat biti realizovan.

Uzimajući u obzir hitnu situaciju, čini se potrebnim:

Proširiti kompleks teorijskih i eksperimentalnih istraživanja problema očuvanja ozonskog omotača;

Stvoriti Međunarodni fond za očuvanje ozonskog omotača aktivnim sredstvima;

Organizovati Međunarodni komitet za razvoj strategije za opstanak čovečanstva u ekstremnim uslovima.

Bibliografija

1. (ru -).

2. ((citirajte web - | url = http://www.duel.ru/200530/?30_4_2 - | title = “Duel” Da li se isplati? - | datum pristupa = 3.7.2007. - | lang = ru - ) )

3. I.K.Larin. Ozonski omotač i Zemljina klima. Greške uma i njihovo ispravljanje...

4. National Academy of Sciences Halocarbons: Effects on Stratospheric Ozone. - 1976.

5. Babakin B. S. Rashladna sredstva: istorijat pojave, klasifikacija, primjena.

6. Časopis "Ekologija i život". Članak E.A. Zhadina, kandidat fizičko-matematičkih nauka.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

MINISTARSTVO SAOBRAĆAJA RUJSKE FEDERACIJE

FSOUVPO ULJANOVSK VIŠA VAZDUHOPLOVNA ŠKOLA

CIVILNO VAZDUHOPLOVSTVO (INSTITUT)

FAKULTET ZA LETNE OPERACIJE I UPRAVLJANJE ZRAČNIM SAOBRAĆAJEM

ODELJENJE PASSOP

SAŽETAK

na temu:Ozonske rupe: uzrociIposljedice

Završio: Bazarov M.A.

Rukovodilac: Morozova M.M.

Uljanovsk 2012

Uvod

1. Razlozi

2. Posljedice

3. Geografski položaj

4. Uloga civilnih i vojnih aviona u formiranju ozonskih rupa

5. Načini rješavanja problema

Zaključak

Uvod

Nastankom ljudske civilizacije pojavio se novi faktor koji je uticao na sudbinu žive prirode. Postigla je ogromnu moć u sadašnjem vijeku, a posebno u novije vrijeme. 5 milijardi naših savremenika ima uticaj na prirodu u istoj meri kao što su ljudi kamenog doba mogli da imaju da je njihov broj bio 50 milijardi ljudi, a količinu oslobođene energije Zemlja prima od sunca.

Od nastanka visoko industrijaliziranog društva, opasna ljudska intervencija u prirodi naglo je porasla, obim ove intervencije se proširio, postao je raznolikiji i sada prijeti da postane globalna opasnost za čovječanstvo.

Povećava se potrošnja neobnovljivih sirovina, sve više obradivih površina napušta privredu, jer se na njoj grade gradovi i fabrike. Zemljina biosfera je trenutno podložna sve većem antropogenom uticaju. Istovremeno, može se identificirati nekoliko najznačajnijih procesa, od kojih nijedan ne poboljšava stanje zračnog prostora naše planete.

Akumulacija ugljičnog dioksida u atmosferi također napreduje. Dalji razvoj ovog procesa će ojačati nepoželjan trend povećanja prosječne godišnje temperature na planeti.

Kao rezultat toga, pred društvom se pojavila dilema: ili se bezumno kotrljati prema njegovoj neizbježnoj smrti u nadolazećoj ekološkoj katastrofi, ili svjesno transformirati moćne sile nauke i tehnologije koje je stvorio čovjekov genije iz oružja prethodno okrenutog protiv prirode i samog čovjeka, u oružje njihove zaštite i prosperiteta, u oružje racionalnog upravljanja životnom sredinom.

Realna prijetnja globalne ekološke krize nadvija se nad svijetom koju razumije cjelokupno stanovništvo planete, a prava nada za njeno sprječavanje leži u kontinuiranom ekološkom obrazovanju i prosvjećivanju ljudi.

Svjetska zdravstvena organizacija utvrdila je da zdravlje ljudi ovisi 20% o naslijeđu, 20% o životnoj sredini, 50% o načinu života i 10% o medicini. U nizu regiona Rusije, do 2005. godine, očekuje se sledeća dinamika faktora koji utiču na zdravlje ljudi: uloga ekologije će se povećati na 40%, efekat genetskog faktora će se povećati na 30%, sposobnost održavanja zdravlja kroz način života će se smanjiti na 25%, a uloga medicine će se smanjiti na 5%.

Okarakterizirajući trenutno stanje ekologije kao kritično, možemo identificirati glavne razloge koji dovode do ekološke katastrofe: zagađenje, trovanje okoliša, osiromašenje atmosfere kisikom, ozonske rupe.

Svrha ovog rada bila je sumiranje literaturnih podataka o uzrocima i posljedicama razaranja ozonskog omotača, kao i načinima rješavanja problema nastanka “ozonskih rupa”.

okolina rupe u ozonskom omotaču

1. Uzroci

Ozonska rupa je lokalni pad koncentracije ozona u ozonskom omotaču Zemlje. Prema opšteprihvaćenoj teoriji u naučnoj zajednici, u drugoj polovini 20. veka sve veći uticaj antropogenog faktora u vidu oslobađanja freona koji sadrže hlor i brom doveo je do značajnog stanjivanja ozonskog omotača. .

Prema drugoj hipotezi, proces formiranja “ozonskih rupa” može biti uglavnom prirodan i nije povezan samo sa štetnim efektima ljudske civilizacije.

Ozonska rupa prečnika preko 1000 km prvi put je otkrivena 1985. godine, na južnoj hemisferi, iznad Antarktika, od strane grupe britanskih naučnika: J. Shanklin (engleski), J. Farman (engleski), B. Gardiner (engleski) ), koji je objavio odgovarajući članak u časopisu Nature. Svakog avgusta se pojavio, au decembru - januaru je prestao da postoji. Još jedna rupa se formirala iznad severne hemisfere na Arktiku, ali manje veličine. U ovoj fazi ljudskog razvoja, svjetski naučnici su dokazali da na Zemlji postoji ogroman broj ozonskih rupa. Ali najopasniji i najveći nalazi se iznad Antarktika.

Kombinacija faktora dovodi do smanjenja koncentracije ozona u atmosferi, od kojih je glavni odumiranje molekula ozona u reakcijama s raznim supstancama antropogenog i prirodnog porijekla, odsustvo sunčevog zračenja tokom polarne zime, posebno stabilna polarna vrtlog koji sprečava prodor ozona iz subpolarnih širina, te formiranje polarnih stratosferskih oblaka (PSC), čija površina čestice kataliziraju reakcije raspada ozona. Ovi faktori su posebno karakteristični za Antarktik na Arktiku, polarni vrtlog je mnogo slabiji zbog odsustva kontinentalne površine, temperatura je nekoliko stepeni viša nego na Antarktiku, a PSO su rjeđi i također imaju tendenciju raspadanja na Antarktiku; ranu jesen. Budući da su kemijski aktivni, molekuli ozona mogu reagirati s mnogim neorganskim i organskim spojevima. Glavne tvari koje doprinose uništavanju molekula ozona su jednostavne tvari (vodik, kisik, klor, atom broma), anorganske (klorovodik, dušikov monoksid) i organska jedinjenja (metan, fluorohlor i fluorobromofreoni, koji oslobađaju atome hlora i broma) . Za razliku od, na primjer, hidrofluorofreona, koji se razlažu na atome fluora, koji zauzvrat brzo reagiraju s vodom i formiraju stabilan fluorovodik. Dakle, fluor ne učestvuje u reakcijama razlaganja ozona. Jod također ne uništava stratosferski ozon, jer se organske tvari koje sadrže jod gotovo u potpunosti troše u troposferi. Glavne reakcije koje doprinose uništavanju ozona date su u članku o ozonskom omotaču.

Klor "jede" i ozon i atomski kisik zbog prilično brzih reakcija:

O3 + Cl = O2 + ClO

SlO + O = Cl + O2

Štoviše, posljednja reakcija dovodi do regeneracije aktivnog hlora. Hlor se, dakle, čak i ne troši, uništavajući ozonski omotač.

U ljeto i proljeće koncentracija ozona se povećava. Ona je uvijek veća nad polarnim područjima nego nad ekvatorijalnim. Osim toga, mijenja se u ciklusu od 11 godina, koji se poklapa sa ciklusom solarne aktivnosti. Sve je to već bilo dobro poznato 1980-ih. Opažanja su pokazala da iznad Antarktika dolazi do sporog, ali postojanog smanjenja koncentracije ozona u stratosferi iz godine u godinu. Ova pojava je nazvana “ozonska rupa” (iako, naravno, nije bilo rupe u pravom smislu te riječi).

Kasnije, 90-ih godina prošlog veka, isti pad je počeo da se dešava i nad Arktikom. Fenomen antarktičke "ozonske rupe" još nije jasan: da li je "rupa" nastala kao rezultat antropogenog zagađenja atmosfere, ili je to prirodni geoastrofizički proces.

Među verzijama formiranja ozonskih rupa su:

uticaj čestica koje se emituju tokom atomskih eksplozija;

letovi raketa i aviona na velikim visinama;

reakcije sa ozonom određenih supstanci koje proizvode hemijska postrojenja. To su prvenstveno klorirani ugljovodonici i posebno freoni - hlorofluorougljikohidrati, odnosno ugljovodonici u kojima su svi ili većina atoma vodika zamijenjeni atomima fluora i hlora.

Klorofluorougljenici se široko koriste u modernim kućnim i industrijskim frižiderima (zato se i zovu „freoni“), u aerosolnim limenkama, kao sredstva za hemijsko čišćenje, za gašenje požara u transportu, kao sredstva za penjenje i za sintezu polimera. Svjetska proizvodnja ovih supstanci dostigla je skoro 1,5 miliona tona godišnje.

Kao vrlo isparljivi i prilično otporni na kemijske utjecaje, hlorofluorougljici nakon upotrebe ulaze u atmosferu i mogu ostati u njoj do 75 godina, dostižući visinu ozonskog omotača. Ovdje se pod utjecajem sunčeve svjetlosti razgrađuju, oslobađajući atomski hlor, koji služi kao glavni „poremećaj reda“ u ozonskom omotaču.

2. Posljedice

Ozonska rupa predstavlja opasnost za žive organizme jer ozonski omotač štiti površinu Zemlje od prevelikih doza ultraljubičastog zračenja Sunca. Slabljenje ozonskog omotača povećava dotok sunčevog zračenja na zemlju i uzrokuje povećanje broja karcinoma kože kod ljudi. Biljke i životinje takođe pate od povećanog nivoa radijacije.

Ozon u stratosferi štiti Zemlju od destruktivnog ultraljubičastog i sunčevog zračenja. Oštećenje ozonskog omotača omogućit će da više sunčevog zračenja dopre do površine Zemlje.

Svaki izgubljeni postotak stratosferskog ozona rezultira povećanjem izloženosti ultraljubičastom sunčevom zračenju za 1,5 do 2 posto, prema američkoj agenciji za zaštitu okoliša. Za ljude je povećanje intenziteta ultraljubičastog zračenja prvenstveno opasno zbog djelovanja sunčevog zračenja na kožu i oči.

Zračenje talasnih dužina u spektru od 280 do 320 nanometara - UV zraci, koje su delimično blokirani ozonom - mogu izazvati prerano starenje i povećanje broja karcinoma kože, kao i oštećenja biljaka i životinja.

Zračenje talasne dužine veće od 320 nanometara, UV spektra, praktički ne apsorbuje ozon i zapravo je neophodno ljudima za formiranje vitamina D. UV zračenje talasne dužine u spektru od 200 - 280 nanometara može izazvati ozbiljne posledice po biološke organizme . Međutim, zračenje ovog spektra gotovo u potpunosti apsorbira ozon. Dakle, "Ahilova peta" zemaljskog života je zračenje prilično uskog spektra UV talasa dužine od 320 do 280 nanometara. Kako se valne dužine skraćuju, povećava se njihova sposobnost da štete živim organizmima i DNK. Na sreću, sposobnost ozona da apsorbuje ultraljubičasto zračenje raste kako se talasna dužina zračenja smanjuje.

· Povećana incidencija raka kože.

· Potiskivanje ljudskog imunog sistema.

· Oštećenje oka.

Ultraljubičasto zračenje može oštetiti rožnjaču, vezivno tkivo oka, sočivo i mrežnicu. Ultraljubičasto zračenje može uzrokovati fotokeratozu (ili snježno sljepilo), slično kao opekotine rožnjače ili vezivnog tkiva oka. Povećana izloženost ultraljubičastom zračenju kao rezultat oštećenja ozona dovešće do povećanja broja ljudi sa kataraktom, smatraju autori knjige Kako sačuvati našu kožu. Katarakta prekriva očno sočivo, smanjuje oštrinu vida i može uzrokovati sljepoću.

· Uništavanje useva.

3. Geografski položaj

Stanje ozonskog omotača počelo se bilježiti 70-ih godina. Posebno se značajno smanjio iznad Antarktika, što je dovelo do pojave uobičajenog izraza "ozonska rupa". Male rupe su zabilježene i na sjevernoj hemisferi - iznad Arktika, u području kosmodroma Plesetsk i Baikonur. Godine 1974. dvojica naučnika sa Kalifornijskog univerziteta - Mario Molina i Sherward Rowland - postavili su hipotezu da su glavni faktor u uništavanju ozona plinovi freon koji se koriste u industriji hlađenja i parfema. Manje značajni faktori koji oštećuju ozonski omotač su letovi raketa i nadzvučnih aviona.

Lokacija "ozonskih rupa" ima tendenciju da lokalizuje pozitivne globalne magnetne anomalije. Na južnoj hemisferi to je Antarktik, a na sjevernoj hemisferi istočnosibirska globalna magnetna anomalija. Štaviše, snaga sibirske anomalije raste tako snažno da čak i u Novosibirsku vertikalna komponenta geomagnetnog polja raste godišnje za 30 gama (nanotesla).

Gubitak ozonskog omotača iznad arktičkog basena bio je ove godine toliko značajan da se po prvi put u istoriji posmatranja može govoriti o nastanku „ozonske rupe“ slične antarktičkoj. Na visinama iznad 20 km, gubitak ozona iznosio je oko 80%. Vjerovatni uzrok ovog fenomena je neobično dugo zadržavanje relativno niskih temperatura u stratosferi na ovim geografskim širinama.

4. Uloga civilnog i vojnog vazduhoplovstva u obrazovanjuozonske rupe

Uništavanje ozonskog omotača ne olakšavaju samo freoni koji se ispuštaju u atmosferu i ulaze u stratosferu. Dušikovi oksidi, koji nastaju prilikom nuklearnih eksplozija, također su uključeni u uništavanje ozonskog omotača. Ali oksidi azota se takođe formiraju u komorama za sagorevanje turbomlaznih motora aviona na velikim visinama. Dušikovi oksidi nastaju iz dušika i kisika koji se tamo nalaze. Što je temperatura viša, odnosno što je veća snaga motora, veća je i brzina stvaranja dušikovih oksida.

Nije bitna samo snaga motora aviona, već i visina na kojoj leti i oslobađa dušikove okside koji oštećuju ozonski omotač. Što se azot-oksid ili oksid više formira, to je destruktivniji za ozon.

Ukupna količina dušikovog oksida koja se emituje u atmosferu godišnje procjenjuje se na 1 milijardu tona. Što se tiče aviona, najštetnije su emisije vojnih aviona, čiji se broj kreće na desetine hiljada. Lete prvenstveno na visinama u ozonskom omotaču.

5. Načini rješavanja problema

Za početak globalne obnove potrebno je smanjiti pristup atmosferi svih supstanci koje vrlo brzo uništavaju ozon i tamo se dugo skladište.

Takođe, mi - svi ljudi - moramo to shvatiti i pomoći prirodi da pokrene proces obnove ozonskog omotača, potrebne su nove šumske sadnje, prestati seći šume za druge zemlje koje iz nekog razloga ne žele da sječu svoje, već zarađuju iz naših šuma.

Da biste obnovili ozonski omotač, potrebno ga je napuniti. Isprva je u tu svrhu planirano stvaranje nekoliko zemaljskih tvornica ozona i "bacivanje" ozona u gornje slojeve atmosfere na teretnim avionima. Međutim, ovaj projekat (vjerovatno je to bio prvi projekat koji je “liječio” planetu) nije realizovan.

Ruski konzorcij Interozon predlaže drugačiji način: proizvodnju ozona direktno u atmosferi. U bliskoj budućnosti, zajedno sa njemačkom kompanijom Daza, planirano je podizanje balona infracrvenim laserima na visinu od 15 km, uz pomoć kojih bi mogli proizvoditi ozon iz dvoatomnog kisika.

Ukoliko se ovaj eksperiment pokaže uspješnim, u budućnosti se planira iskoristiti iskustvo ruske orbitalne stanice Mir i stvoriti nekoliko svemirskih platformi s izvorima energije i laserima na visini od 400 km. Laserski snopovi će biti usmjereni u centralni dio ozonskog omotača i stalno će ga obnavljati. Izvor energije mogu biti solarni paneli. Astronauti na ovim platformama bit će potrebni samo za periodične preglede i popravke.

Zaključak

Potencijal ljudskog uticaja na prirodu stalno raste i već je dostigao nivo na kojem je moguće nanijeti nepopravljivu štetu biosferi. Ovo nije prvi put da se supstanca koja se dugo smatrala potpuno bezopasnom pokaže izuzetno opasnom. Prije dvadeset godina rijetko je iko mogao zamisliti da obična aerosolna konzerva može predstavljati ozbiljnu prijetnju planeti u cjelini. Nažalost, nije uvijek moguće na vrijeme predvidjeti kako će ovo ili ono jedinjenje utjecati na biosferu. Međutim, u slučaju CFC-a postojala je takva mogućnost: sve kemijske reakcije koje opisuju proces uništavanja ozona CFC-ima su krajnje jednostavne i poznate su dosta dugo. Ali čak i nakon što je problem CFC formuliran 1974. godine, jedina zemlja koja je poduzela bilo kakve mjere za smanjenje proizvodnje CFC-a bile su Sjedinjene Američke Države, a te mjere su bile potpuno nedovoljne. Bila je potrebna dovoljno snažna demonstracija opasnosti od CFC-a da bi se preduzela ozbiljna akcija na globalnom nivou. Treba napomenuti da je i nakon otkrića ozonske rupe ratifikacija Montrealske konvencije jedno vrijeme bila ugrožena. Možda će nas problem CFC naučiti da se s većom pažnjom i oprezom odnosimo prema svim supstancama koje u biosferu ulaze kao rezultat ljudske aktivnosti.

Problem historijskih i modernih klimatskih promjena pokazao se vrlo složenim i ne nalazi rješenje u shemama jednofaktorskog determinizma. Uz povećanje koncentracije ugljičnog dioksida, važnu ulogu igraju promjene u ozonosferi povezane s evolucijom geomagnetnog polja. Razvoj i testiranje novih hipoteza su neophodan uslov za razumevanje obrazaca opšte atmosferske cirkulacije i drugih geofizičkih procesa koji utiču na biosferu.

Objavljeno na Allbest.ru

Slični dokumenti

Uzroci koji dovode do ekološke katastrofe. Definicija ozonske rupe, mehanizam njenog nastanka i posljedice. Obnavljanje ozonskog omotača. Prelazak na tehnologije za uštedu ozona. Zablude o ozonskoj rupi. Freoni su uništavači ozona.

prezentacija, dodano 10.07.2012


Ozonske rupe i uzroci njihovog nastanka. Izvori uništavanja ozonskog omotača. Ozonska rupa iznad Antarktika. Mjere zaštite ozonskog omotača. Pravilo optimalne komplementarnosti komponenti. Zakon N.F. Reimers o uništavanju hijerarhije ekosistema.

test, dodano 19.07.2010


Teorije formiranja ozonskih rupa. Spektar ozonskog omotača iznad Antarktika. Shema reakcije halogena u stratosferi, uključujući njihove reakcije s ozonom. Poduzimanje mjera za ograničavanje emisije freona koji sadrže hlor i brom. Posljedice uništavanja ozonskog omotača.

prezentacija, dodano 14.05.2014


Opći koncept ozonske rupe, posljedice njenog nastanka. Ozonska rupa, prečnika 1000 km, na južnoj hemisferi, iznad Antarktika. Razlozi kidanja unutarmolekulskih veza, transformacija molekule ozona u molekul kisika. Obnavljanje ozonskog omotača.

prezentacija, dodano 01.12.2013


Karakteristike lokacije, funkcije i značaja ozonskog omotača čije oštećenje može imati značajan uticaj na ekologiju Svjetskog okeana. Mehanizmi nastanka „ozonske rupe“ su razne antropogene intervencije. Načini rješavanja problema.

test, dodano 14.12.2010


Lokalna ekološka kriza. Ekološki problemi atmosfere. Problem ozonskog omotača. Koncept efekta staklene bašte. Kisela kiša. Posljedice kiselih precipitacija. Samopročišćavanje atmosfere. Koji su glavni prioriteti? Šta je važnije: ekologija ili naučno-tehnički napredak?

sažetak, dodan 14.03.2007


Specifičnosti hemijskog zagađenja atmosfere, opasnosti od efekta staklene bašte. Kisele kiše, uloga koncentracije ozona u atmosferi, savremeni problemi ozonskog omotača. Zagađenje atmosfere izduvnim gasovima vozila, stanje problema u Moskvi.

kurs, dodan 17.06.2010


Smanjenje koncentracije ozona u stratosferi. Šta je ozonska rupa i razlozi njenog nastanka. Proces uništavanja ozonosfere. Apsorpcija ultraljubičastog zračenja Sunca. Antropogeno zagađenje vazduha. Geološki izvori zagađenja.

prezentacija, dodano 28.11.2012


Ozonska rupa je lokalna kap u ozonskom omotaču. Uloga ozonskog omotača u Zemljinoj atmosferi. Freoni su glavni razarači ozona. Metode za obnavljanje ozonskog omotača. Kisele kiše: suština, uzroci nastanka i negativan uticaj na prirodu.

prezentacija, dodano 14.03.2011


Proučavanje problema globalnog zagađenja prirodne sredine industrijskim i poljoprivrednim preduzećima. Karakteristike oštećenja ozonskog omotača atmosfere, kiselih kiša i efekta staklene bašte. Opisi recikliranja otpadnih boja i lakova.