Истощение озонового слоя — Мегаобучалка

 

Вся жизнь на Земле зависит от энергии Солнца. Эта энергия поступает в виде различного вида излучений - это видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые волны.

Ультрафиолетовые лучи негативно действуют на живую материю. Они могут вызывать физические изменения в организме, приводить к разрыву молекул белков, мутаций.

На высоте 20 – 50 км воздух удерживает увеличенное количество озона (О3). Слой озона тонкий (2-3 мм), но он надежно защищает все живое от действия ультрафиолетовых лучей. В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощения озонового слоя атмосферы. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые “озоновые дыры”. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение пагубно влияет на живые организмы.

Основной причиной истощения озонового слоя является применение людьми хлорфторуглеводородов (фреонов), широко используемых в производстве и быту в качестве холодореагентов, пенообразователей, растворителей, аэрозолей. Фреоны интенсивно разрушают озон. Сами же они разрушаются очень медленно, в течение 50-200 лет.

Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода (О

2) распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона (О3). Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, создавая две молекулы кислорода.

Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие. Однако загрязнители типа фреонов убыстряют процесс разложения озона, в нарушении равновесия между ними кислородом в сторону уменьшения концентрации озона.

Учитывая опасность, которая нависла над планетой, международное содружество предприняло первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение о сокращении производства фреонов приблизительно на 50 %.

Массовая вырубка лесов

 

Наиболее важной глобальной экологической проблемой современности является - массовая вырубка лесов. Одним из самых наглядных показателей состояния биосферы служат леса, их самочувствие.



Кислотные дожди, которые вызываются, главным образом, диоксидом серы и окислами азота, наносят огромный вред лесному биоценозу. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные. Только на территории нашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достигла 1 млн. гектаров. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС пораженно 2,1 млн. гектар лесных массивов.

Особенно сильно страдают зеленые насаждения в промышленных городах, атмосфера которых содержит большое количество загрязняющих веществ. Известно, что лесные содружества играют важную роль в нормальном функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препятствуют снижению уровня грунтовых вод и заилению вод, каналов и водоемов.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс кругооборота кислорода и углерода в биосфере. Невзирая на то, что катастрофические последствия вырубки лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет около 42 млн. км2

, но она ежегодно уменьшается на 2%. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса занимали раньше около 60% ее территории, а теперь - всего около 17%. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране.

Вырубка лесов влечет за собой гибель их богатейшей флоры и фауны. Человек обедняет образ своей планеты.

Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благосостоянием лесных экосистем. Серьезные предупреждения ученых, которые прозвучали в декларациях Организации Объединенных Наций, других международных организаций, начали находить отзыв. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению.

Отходы производства

 

Важной экологической проблемой являются: отходы промышленного и сельскохозяйственного производств.

Они наносят большой вред окружающей среде. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, которые загрязняют окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются самые сложные фильтры, строятся дорогие очистительные сооружения и отстойники.

Подсчеты показывают, что на все виды водопользования тратится 2200 км3 воды в год. На разведение стоков идет почти 20% ресурсов пресных вод мира.

Решение этой проблемы возможно при разработке и внедрении в производство полностью новых, замкнутых, безотходных технологий. При их использовании вода не будет стекать, а будет многоразово использоваться в замкнутом цикле. Все побочные продукты будут не выбрасываться в виде отходов, а поддаваться глубокой переработке.

Сельское хозяйство

 

Одной из экологических проблем современности является сельскохозяйственное производство, в котором вносятся удобрения в почву. В сельскохозяйственном производстве важно строго придерживаться правил агротехники и следить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направлениях.

Ведутся работы по выведению сортов растений, стойких к сельскохозяйственным вредителям и болезням; создаются бактериальные и вирусные препараты избирательного действия, которые будут поражать, например, только насекомых – вредителей. Ведутся поиски путей и средств биологической борьбы с вредителями. Разрабатываются препараты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы определенных видов насекомых и не давать существенного влияния на другие виды или другие организмы.

 

 

megaobuchalka.ru

Причины истощения озонового слоя, возникающие последствия

Озоновый слой предотвращает поверхность Земли от жесткого ультрафиолето­вого излучения Солнца и тем самым предохраняет от него биоту.

Причины разрушения озонового слоя антропогенная эмиссия окислов азота и хторфторуглеводородов.

Окислы азота действуют в циклической цепочке реакций:

NO2+ О-> О2 + NO; NO + О3 ->О2 + NO2

Подобным образом, но более активно озон разрушают атомарные галогены -хлор и фтор, образующиеся при разрушении ультрафиолетом хторфторуглеводоро­дов. Один атом галогена может разрушить до 10 млн. молекул озна, поэтому даже ничтожные концентрации хторфторуглеводородов опасны для озонового слоя.

Хлорный цикл разрушения озона имеет вид:

Сl + О3 -> Сl + О2; Сl + О -> С1 + О2

В настоящее время заключен целый ряд международных соглашений по пре­кращению использования хторфторуглеводородов. Но проблема остается актуаль­ной, т.к. в атмосфере накоплено так много фреонов, что они будут действовать на озоновый слой еще десятки лет. Антропогенный выброс оксидов азота от сжигания топлива остается очень большим.

Последствия разрушения озонового слоя:

•увеличение заболевания раком кожи;

•увеличение заболевания катарактой - приводящей к слепоте;

•воздействие на иммунную систему - уменьшается сопротивляемость ор­ганизма

•губительное воздействие на растения и мельчайшие водные организмы -

основу всех пищевых цепей в океане.

22. Гигиеническое нормирование примесей в атмосфере (ПДК).

Основные принципы гигиенического нормирования вредных веществ в атмо­сферном воздухе:

1. Допустимой может быть признана только такая концентрация вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности и настроения.

2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться, как неблаго­приятный момент и доказательство недопустимости данной концентрации.

3. Недопустимы такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприят­но влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы бытовые условия жизни населения.

ПДК - максимальная концентрация вещества, которая не оказывает прямого или косвенного вредного воздействия на здоровье человека на протяжении всей жизни и не влияет на здоровье его потомков.

ПДК служат масштабом, по которому судят, насколько существующее загрязнение превышает допустимый предел. Они дают возможность обосновать необходимость мероприятий по санитарной охране воздуха и проверять эффективность этих мероприятий.

При обосновании ПДК используют принцип лимитирующего показателя (нормирование по наиболее чувствительному показателю).

В нашей стране различают следующие показатели степени загрязнения возду­ха:

•ПДК рабочей зоны, рабочая зона - пространство на высоте Н = 2м над уров­нем пола. ПДКрз при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклоненитй в состоянии здоровья.

•ПДК атмосферного воздуха.

Различают два вида ПДК атмосферного воздуха:

•максимально разовая (ПДКмр). Эта концентрация при вдыхании в течение 20 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека (раздражения рецепторов органов дыхания).

среднесуточная (ПДКСС). ПДКСС в воздухе населенных мест не должна ока­зывать на человека прямого и косвенного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания. Устанавливается для предупреждения резорбтивного действия вещества.

Поскольку воздух населенных мест одновременно загрязняется многими ве­ществами, то возникает необходимость изучения комбинированного действия атмо­сферных загрязнений.

При этом может наблюдаться эффект суммации, потенцирования или антаго­низма. Чаще наблюдается эффект суммации. При этом сумма отношений фактиче­ских концентраций веществ к их ПДК установленного для изолированного действия не должна превышать единицы

С1/ПДК1 + С2/ПДК2 +.. .СП/ПДКП < 1

23. Мероприятия по охране атмосферного воздуха (законодательные, архитектурно-планировочные, технические, технологические).

I. Законодательные мероприятия-совокупность норм, регулирующих общест­венные отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах сохра­нения и рационального использования окружающей природной среды.

Основные законы в РФ: «Об охране окружающей природной среды», «Об охране атмосферного воздуха».

Источники экологического права:

1. Постановления Правительства РФ

2. Нормативно-правовые акты министерств и ведомств:

- ГОСТ, ОСТЫ,

- РД - руководящие документы,

- СНиПы, СанПиНы, технологические нормативы,

- Методики, рекомендации, инструкции.

II. Архитектурно-планировочные мероприятия -

комплекс мер, направлен­ных на регламентацию строительства предприятий, планирование городской за­стройки с учетом экологических факторов, озеленение, рациональное расположение дорожной сети в городах, качество дорог.

Предприятия с технологическими процессами, являющиеся источниками нега­тивного воздействия на среду обитания и здоровье человека, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ).

В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 устанавливаются следующие размеры санитарно-защитных зон:

-предприятия первого класса - 1000 м;

-предприятия второго класса - 500 м;

-предприятия третьего класса - 300 м;

-предприятия четвертого класса - 100 м;

-предприятия пятого класса - 50 м.

СЗЗ устанавливается от границы промплощадки и от источника выбросов за­грязняющих веществ (в случае наличия только высоких источников нагретых вы­бросов).

III. Технологические мероприятия.В эту группу входят мероприятия, которые могут быть проведены на самом предприятии в целях уменьшения выбросов и снижения концентрации пыли и газов в воздухе. Сюда относится, прежде всего:

-совершенствование технологических процессов;

-герметизация технологического оборудования;

-применение пневмотранспорта;

-рационализация процессов сжигания топлива и топочных устройств;

-устройство высоких труб (выше 100 м) для более интенсивному рассеива­нию газов.

IV. Технические мероприятия- применение систем очистки газов. Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) используют:

•сухие,

•мокрые,

•электрические методы.

В основе работы сухих методов лежат гравитационные, инерционные и цен­тробежные механизмы осаждения или фильтрации.

В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жид­костью.

В электрофильтрах осаждение происходит за счет электрических сил на осадительных электродах.

В основе работы пористых фильтров всех типов лежит процесс фильтрации газа через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются. Фильтры различают: тонкой очистки, воздушные фильтры и промышленные фильт­ры (тканевые, волокнистые, зернистые).

Очистка выбросов от газов, и паров ядовитых веществ:

-абсорбционный - поглощение газов жидкой фазой (скрубберы)

-адсорбционный (поглощение с помощью твердых сорбентов)

-каталитический (конверсия токсичных компонентов на поверхности твер­дых катализаторов)

-конденсационный (уменьшение давления насыщенного пара растворителя при пониженной температуре)

-сжигание легкоокисляемых токсичных и дурнопахнущих примесей.

- создание безотходного производства.

Мероприятия по снижению выбросов автотранспорта

1. Градостроительные мероприятия

1)специальные приемы застройки по принципу зонирования

2) озеленение автомагистралей (многорядные древесно-кустарниковые по­садки)

3) устранение препятствий на пути свободного движения потока машин

2. Электротранспорт

3. Совершенствование топлива

Пути совершенствования топлива

1) Сокращение соединений свинца

2) Добавление присадок к топливу

3) Использование в качестве топлива сжиженного газа

4) Нейтрализаторы выхлопных газов

5) Совершенствование ДВС

6) Создание новых систем двигателей

7) Электромобиль.




infopedia.su

Истощение озонового слоя атмосферы – глобальная угроза жизни

Федеральное агентство по образованию

 

Российский государственный торгово-экономический  университет

Дмитровский филиал

 

 

Специальность  080507  Менеджмент организации

 

 

 

                                                                           

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: «концепции современного естествознания»

на тему:

«Истощение  озонового слоя атмосферы – глобальная угроза жизни»

 

 

 

 

 

         Выполнил: Перфильев А.Н.                                               .

                                                                      I   курс  408 группа 

                                                                      «___»_________200_г.______________

                                                                                    Проверил: доцент Маслобойщиков В.С.

 

                                                                       «__»_________200_г._______________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дмитров 2009 г.

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Конец ХХ века характеризуется мощным рывком научно технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом,  ухудшением состояния окружающей человека природной среды.

Поистине, наша планета никогда раньше не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже ХХ –ХХI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же  и создал.

XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы.

Защита озонового слоя атмосферы является одной из наиболее острых глобальных экологических проблем современности. На сегодняшний день проблема озона беспокоит очень многих, о ней наслышаны даже те, кто раньше и не знал о существовании озонового слоя в атмосфере, а помнил о нём только из школьного курса химии. И интерес к этой проблеме понятен, ведь речь идёт о будущем человечества. Изменения в озоновом слое могут привести к изменению климата на планете в худшую сторону, поднимется уровень мирового океана, возрастёт количество раковых заболеваний из-за увеличения ультрафиолетового излучения Солнца достигающего поверхности планеты.

К разрушению озонового  слоя приводят различные химические вещества, такие как фреоны, использующиеся в холодильной промышленности и в аэрозолях и оксиды азота, которые образуются при ядерных взрывах и в камерах сгорания реактивных самолётов и ракет. Причём последнее особенно вредно, так как на больших высотах окислы азота живут очень долго. Применение большого количества минеральных удобрений тоже вредит озоновому слою. Дымовые газы электростанций вырабатывают миллионы тонн закиси азота в год. Таким образом, большая часть воздействия на озоновый слой планеты связана с хозяйственной деятельностью человечества. Поэтому быстрого изменения ситуации ждать не стоит. Ведь человечество не может взять и отказаться от использования минеральных удобрений или быстро перейти на новые технологии производства холодильных установок.

 

Озон, содержание озона в атмосфере и его  роль

Озон – это разновидность  кислорода. Озон был открыт в 1839 году немецким химиком Шенбейном, а в 1873г. его обнаружили в приземной атмосфере. Спустя 8 лет английский химик Гартли обнаружил озон в верхних слоях атмосферы.

Озон представляет собой  едкий, слегка голубоватый газ. Его  молекула состоит из трех атомов кислорода, так что озон является «химическим родственником» более стабильного и изобилующего в атмосфере вещества, необходимого для дыхания человека, состоящего из двух атомов кислорода.

Озон образуется из кислорода  под воздействием ультрафиолетового  излучения Солнца с длиной волн до 185 нм1: в результате фотохимической реакции молекулярный кислород О2 соединяется с атомарным кислородом О. Более длинные волны (200-300 нм), напротив, способствуют распаду молекул озона. Образование и распад озона в атмосфере находятся в динамическом равновесии.

Процесс образования  озона под действием ультрафиолетового  излучения называется фотолизом. Под воздействием солнечных лучей ежесекундно в атмосфере образуется 5 – 6 т озона, но процесс его разрушения идет быстрее. Общая масса озона составляет всего 3 млрд. т, т.е. его содержание в атмосфере невелико. Около 90% общего количества озона содержится на высотах от 10 – 17 до 50 км (в зависимости от широты и времени года). Этот слой атмосферы называют озоновым слоем, или озоносферой. Наибольшая концентрация озона наблюдается на высоте 20 – 25 км. Таким образом, основная доля озона в атмосфере приходится на стратосферу и лишь небольшое количество – на тропосферу.

Тропосферный («плохой») озон опасен для живых организмов, обитающих на Земле. Он является основным компонентом токсичного смога. В растениях озон разрушает клеточные мембраны листьев и игл, что приводит к вымиранию лесов. Его негативное воздействие проявляется и в потере урожаев сельскохозяйственных культур. Особенно неблагоприятно озон влияет на водоросли, находящиеся в основе пищевых цепей водных экосистем. У человека и животных озон отрицательно воздействует на дыхательные пути, вызывает головные боли, усталость, раздражение глаз и слизистых оболочек, снижает сопротивляемость инфекционным заболеваниям легких и верхних дыхательных путей. Поэтому при повышении концентрации озона в зоне дыхания людей возникает опасность, в связи с которой людям, страдающим аллергическими заболеваниями, сердечно-сосудистой недостаточностью, пожилым людям и детям рекомендуется в дневные часы избегать физических нагрузок и не находится на открытом воздухе.

Стратосферный («хороший») озон выполняет защитную функцию и этим приносит огромную пользу. Озоновый слой защищает от коротковолновой ультрафиолетовой солнечной радиации.

Озон отличается высокой  окислительной способностью, которая  выражается, в частности, в сильном стерилизующем действии: в озоне гибнут не только бактерии, но и грибы, и вирусы. Таким образом, озоновый слой является мощным санитарным барьером для защиты земных организмов от космического влияния.

Озон выполняет еще одну важную функцию, влияя на тепловой режим стратосферы. Озоновый слой поглощает часть инфракрасного излучения Земли, в результате чего стратосферный воздух нагревается, и в стратосфере поддерживается определенная равновесная температура. В свое время, когда озоновый слой был более мощным, он задерживал до 20% теплового излучения Земли. Уменьшение озонового слоя в настоящее время ведет к изменению теплового равновесия в атмосфере в целом. К тому же концентрация озона в слое стала крайне неравномерной, вследствие чего он прогревается неравномерно, а перепады температуры, даже очень небольшие, способствуют перемещению огромных масс воздуха с образованием атмосферных фронтов, циклонов и т.д.

 

Причины разрушения озонового слоя

 

Основной причиной создающегося дисбаланса между содержанием  озона в атмосфере и у поверхности  Земли являются антропогенные выбросы  определенных загрязняющих веществ в атмосферу – так называемых озоноразрущающих веществ (ОРВ), в число которых входят молекулы, содержащие хлор, фтор, бром: хлорфторуглероды (ХФУ), бромфторуглероды (галоны), четыреххлористый углерод, метилбромид, гидрохлорфторуглероды (фреоны).

Фреоны  –это собирательное название целой группы химических веществ   появившихся  на свет ещё в  20  годы.  Фреоны  являются  производными   от   метана,   этана   и циклобутана. В этих соединениях  содержится  фтор  или  хлор  или  оба  этих элемента. Хотя они мало токсичны, всё же  при  их  высокой  концентрации их токсичность высока.

Основные категории  продуктов, содержащих ОРВ:

  • жесткие пенопласты - используются в качестве изоляционных и упаковочных материалов;
  • поролон - используется в мебельном производстве, в матрасах и автомобильных сидениях;
  • холодильники - для охлаждения продуктов питания в быту и торговле;
  • кондиционеры - в автомобилях и домах;
  • растворители - для промывания электронных плат, металлических частей и соединений;
  • больничные стерилизаторы;
  • огнетушители.

 

Эти вещества применялись  и сейчас применяются как хладагенты в холодильниках и кондиционерах, пенообразующие агенты в огнетушителях, очистители для электронных приборов, при химической чистке одежды, при производстве пенопластиков, в растворителях, пестицидах и пропеллентах для аэрозольных смесей.

Выпущенные в атмосферу, эти вещества разрушаются очень  медленно, иногда годами, и постепенно из тропосферы переходят в стратосферу. Там они разрушаются интенсивными ультрафиолетовыми лучами с высвобождением молекул хлора и брома, которые, в свою очередь, разрушают «хороший» озон. Посредством этого повторяющегося процесса одна молекула хлора может разрушить тысячи молекул озона, прежде чем сама будет нейтрализована. Это свойство ХФУ и выделяемого ими хлора делает фреоны очень опасными для озонового слоя стратосферы.

Даже если мы уменьшим или прекратим использование  этих озоноразрушающих веществ (ОРВ), те, что уже выпущены в прошлом, по-прежнему будут воздействовать на защитный озоновый слой.

Ещё один фактор, приводящий к уменьшению озонового слоя – это высотные самолёты и запуски  космических  кораблей.  Высокая  температура  в  камерах сгорания реактивных двигателей, приводит  к  образованию  окислов  азота  из находящихся там азота и кислорода.  Причём  скорость  образования  азота  напрямую зависит от температуры, то есть мощности двигателя. Но  ещё  и  очень важно,  на  какой  высоте  находится  двигатель  и  выпускает  в   атмосферу разрушающие озон окислы азота.  Чем  выше,  тем  хуже  для  озона.  Так  при запуске ракет типа «Атлас» в атмосферный  газ выбрасывается большое число молекул воды, в дальнейшем разрушающих  озоновый  слой,  а  в  ионосфере  на высоте 200-300 км образуются огромные дыры  диаметром  в  сотни  километров. Например, двигатели «Олимпус-593,» которые  были  установлены  на  самолетах «Конкорд» выделяли 18 г азота на 1 кг топлива. Наиболее вредными  для  озона являются выбросы военных самолётов. Так как их очень много и  они  летают  в основном на высотах озонового слоя. На  вооружении  большинства  стран  мира имеются  боевые  твёрдотопливные  ракеты.  В  состав   их   топлива   входит окислитель – перхлорат  аммония.  Когда  он  сгорает,  выделяются  вещества, содержащие хлор.

Ядерные взрывы тоже способствуют истощению озонового слоя. При  сильном нагреве, а температура ядерного взрыва  около 60000  градусов.  Происходят  такие преобразования  химических  веществ,  которые   при  нормальных   условиях протекают вяло или вообще не протекают. Особо  опасным  является  появление окиси азота NO. Это происходит таким образом. При повышении  температуры  до 60000 градусов молекулярный кислород практически весь  превращается  в атомный.  И если при нормальной температуре окиси азота в воздухе  практически  нет,  то при ядерном взрыве он составляет 1,5%. Излучение при взрыве тоже приводит  к образованию окиси азота, это происходит, прежде всего, потому что  излучение производит ионизацию атомов и молекул атмосферного газа. Затем  образованные ионы вступают в реакции с другими составляющими атмосферы и образуют  окиси азота.

Закись азота  обнаруживается также и в  дымовых  газах  электростанций. Это очень сильный источник влияния  на  атмосферу.  Таким  путём  образуется примерно 3 млн. т. закиси азота.

Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта  роль  реализуется через молекулы гидрооксила OH, которые рождаются из молекул воды и  в  конце превращаются в  них.  Поэтому  от  количества  пара  в  стратосфере  зависит скорость разрушения озона.

Таким образом, на истощение озона в атмосфере  оказывают влияние различные факторы, но так или иначе все они могут привести к пагубным последствиям для человека и биосферы в целом.

 

Последствия истощения озонового слоя

Особое внимание к проблеме сокращения озонового  слоя было привлечено в 1980 году. С этого  времени отмечено его ежегодное  уменьшение. Выяснено, что уже при потере 15-20% начинаются необратимые процессы в природе. В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение на поверхности Земли увеличивается, что может привести к пагубным последствиям для человека и биосферы в целом.

Когда живые  организмы подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения, одним из возможных результатов является рак. Почти все случаи рака кожи человека проявляются на частях тела, подверженных действию солнечных лучей. Связь рака кожи с солнечной радиацией выявлена абсолютно достоверно. При солнечном воздействии у организма возникает защитная реакция. Клетки поверхностного слоя кожи начинают быстро и беспорядочно делиться, чтобы сделать свой верхний слой толще и не пропускать ультрафиолетовое излучение в более глубокие слои кожи. В этих условиях возникает большая вероятность появления клеток-мутантов – видоизмененных клеток, которые могут развиться в раковую опухоль. Ученые экспериментально доказали, что ультрафиолетовый свет разрушительно влияет на ДНК клеток кожной ткани. Даже небольшая его доза вызывает серьезные повреждения генетического материала. Пострадавший рискует впоследствии заболеть раком кожи.

Случаи заболевания  раком распространены среди людей, проводящих с незащищенной кожей значительное время на солнце. Наивысший уровень заболеваемости раком кожи отмечается в Австралии: при сегодняшних темпах распространения заболеваний два из каждых трех австралийцев могут заболеть одним из видов рака кожи и каждый шестидесятый — наиболее опасной его разновидностью: злокачественной меланомой. По оценкам ученых, уменьшение толщины озонового слоя на 1% повысит интенсивность ультрафиолетового излучения на поверхности Земли на 2%, что увеличит уровень заболеваемости раком кожи у людей на 3-6%.

student.zoomru.ru

Нарушение озонового слоя | Экология природных ресурсов

Высоко над Землей, в стратосфере, содержится сравнительно мало известный газ, важный для жизни. Этот газ – озон. Каждая молекула озона состоит из трех атомов кислорода. Озон в стратосфере поглощает больше 99% ультрафиолетового излучения, идущего от Солнца.

Слой озона, или озоновый экран расположен на высоте около 25-45 км. Этот экран предназначен защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения. Живые организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. 

Не случайно поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др. Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных экосистем и т. д.

Истощение озонового слоя

Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области. Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, по площади соизмеримое с континентальной частью США, получившее название «озоновой дыры».

Позднее блуждающие «озоновые дыры», меньшие по площади и не с таким значительным снижением содержания озона, стали наблюдаться в зимнее время и в Северном полушарии, над Гренландией, северной Канадой и Якутией. Результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете.

Причины истощения слоя озона

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Ученые выдвинули ряд гипотез как о естественном, так и о техногенном происхождении «озоновых дыр».

Ряд ученых настаивают на естественном происхождении «озоновых дыр». Причины их возникновения одни видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца; другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли.

Техногенное происхождение «озоновых дыр» объясняют попаданием в верхние слои атмосферы техногенного хлора, фтора и других атомов и радикалов, способных активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией: 

О + О2= О3.

Так, «озоновые дыры» связывают с тем, что занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован летучими хлорфторуглеродами типа фреонов.

Фреоны — фторсодержащие насыщенные углеводороды (главным образом производные метана и этана). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладагенты в холодильниках и кондиционерах, растворители, распылители, аэрозольные упаковки). Фреоны сами по себе не токсичны, инертны, весьма стойки и за счет турбулентных движений с потоком воздуха попадают в стратосферу, где распадаются под действием солнечного УФ с образованием свободного хлора. Атомы хлора не сразу вступают в цепную реакцию разрушения озона. Они реагируют с озоном, образуя оксид хлора. Радикалы ClO реагируют друг с другом с образованием относительно стабильного димера ClO — OCl, молекулы которого висят в воздухе, дожидаясь возвращения Солнца.

Когда наступает антарктическая весна и становится светло, солнечная радиация разрушает димер ClO — OCl, освобождая чрезвычайно реакционноспособный хлор, который начинает взаимодействовать с озоном. Концентрация озона в течение нескольких недель резко падает. По некоторым оценкам, исчезает более 97% озона.

Вернувшееся солнечное тепло постепенно рассеивает вихрь вокруг полюса, позволяя южному полярному воздуху снова перемешиваться. Обедненный озоном воздух рассеивается по всему земному шару, и уровень озона над Антарктидой становится почти нормальным.

Вследствие длительных запаздываний, необходимых, чтобы молекулы хлорфторуглеродов (ХФУ) достигли стратосферы, дальнейшее истощение озонового слоя неизбежно. Из-за долгого времени жизни в атмосфере молекул ХФУ и атомов хлора оно продлится по меньшей мере 100 лет, даже если производство ХФУ будет повсюду немедленно прекращено.

Монреальский протокол

В 1987 г. был принят Монреальский протокол о запрете веществ, разрушающих озоновый слой. В приложении к нему был дан перечень озоноразрушающих веществ (ОРВ), в т.ч. хлорфторуглеродов и бромфторуглеродов. 

Монреальский протокол наложил обязательства ограничить потребление, производство, импорт и экспорт ОРВ. В последнее время в США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.

К факторам, разрушающим озоновый слой, относят:

  • запуски мощных ракет;
  • ежедневные полеты реактивных самолетов в высокие слои атмосферы;
  • испытания ядерного и термоядерного оружия;
  • пожары и вырубка леса — природного озонатора.

Основные мероприятия по охране атмосферного воздуха >


oblasti-ekologii.ru

Нарушение озонового слоя | Экология

Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной кон­центрацией озона на высоте 20—25 км. Насыщенность атмо­сферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, дос­тигая максимума весной в приполярной области.

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой бы­ло обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержа­нием озона, получившее название «озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьше­ние озонового слоя практически на всей планете. Так, напри­мер, в России за последние 10 лет концентрация озонового слоя снизилась на 4—6% в зимнее время и на 3% — в летнее.

В настоящее время истощение озонового слоя признано все­ми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосфе­ры защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения (УФ-радиация). Живые организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не случайно поэтому в рай­онах с пониженным содержанием озона многочисленны солнеч­ные ожоги, наблюдается рост заболеваемости людей раком кожи и др.  Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (ката­ракта и др.), подавление иммунной системы и т. д.

Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способ­ность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планк­тона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных эко­систем, и т. д.

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Предполагается как ес­тественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению большинства ученых, более веро­ятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеро­дов (фреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распы­лители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосфе­ру, фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губитель­но действующего на молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглеродов (фре­онов) являются США — 30,85%, Япония — 12,42; Великобри­тания — 8,62 и Россия — 8,0%. США пробили в озоновом слое «дыру» площадью 7 млн км2, Япония — 3 млн км2, что в семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в США и ряде западных стран построены заводы по производст­ву новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низ­ким потенциалом разрушения озонового слоя.

Согласно протоколу Монреальской конференции (1987 г.), пересмотренному затем в Лондоне (1991 г.) и Копенгагене (1992 г.), предусматривалось снижение выбросов хлорфторуг­леродов к 1998 г. на 50%. В соответствии с Законом РФ «Об -охране окружающей среды» (2002) охрана озонового слоя ат­мосферы от экологически опасных изменений обеспечивается посредством регулирования производства и использования ве­ществ, разрушающих озоновый слой атмосферы, на основе международных договоров Российской Федерации и ее законо­дательства. В будущем необходимо продолжать решать про­блему защиты людей от УФ-радиации, поскольку многие из хлорфторуглеродов могут сохраняться в атмосфере сотни лет.

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном проис­хождении «озоновой дыры». Причины ее возникновения одни ви­дят в естественной изменчивости озоносферы, циклической ак­тивности Солнца, другие связывают эти процессы с рифтогене-зом и дегазацией Земли, т. е. с прорывом глубинных газов (водо­род, метан, азот и др.) через рифтовые разломы земной коры.

 

ibrain.kz

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о