разрушение озонового слоя
Translations
Arabic
استنفاد طبقة الأوزون
Armenian
օզոնային շերտի քայքայում
Azerbaijani
ozon qatının dağılması
Basque
ozono-geruzaren urritze
Bulgarian
Разрушаване на озоновия слой
Catalan
esgotament de la capa d’ozó
Chinese
臭氧层损耗
Croatian
oštećenje ozonskog omotača
Czech
poškození vrstvy ozónové
Danish
reduktion af ozonlaget
Dutch
aantasting van de ozonlaag
English
ozone layer depletion
English (US)
ozone layer depletion
Estonian
osoonikihi kahanemine (hõrenemine), osoonikadu
Finnish
otsonikerroksen tuhoutuminen
French
appauvrissement de la couche d’ozone
Georgian
ოზონის შრის დაშლა
German
Abbau der Ozonschicht
Greek
εξασθένηση (εξάντληση) της στιβάδας του όζοντος
Hungarian
ózonréteg elvékonyodása
Icelandic
eyðing ósonlagsins
-
Irish
ídiú an chisil ózóin
Italian
distruzione dello strato di ozono
Latvian
ozona slāņa izsīkums
Lithuanian
ozono sluoksnio ardymas
Maltese
qerda tas-saff ożoniku
Norwegian
nedbryting av ozonlaget
Polish
zubożenie warstwy ozonowej
Portuguese
redução da camada de ozono
Romanian
subțierea stratului de ozon
Russian
разрушение озонового слоя
Slovak
poškodenie ozónovej vrstvy
Slovenian
tanjšanje ozonske plasti
Spanish
agotamiento de capa de ozono
Swedish
uttunning av ozonskiktet
Turkish
ozon tabakasının incelmesi
Ukrainian
руйнування озонового шару
разрушение озонового слоя
Definition
Тонкий озоновый слой разрушается под действием химических веществ, выбрасываемых в атмосферу на земле. Основными химикатами, разрушающими стратосферный озон, являются хлорфторуглероды, используемые в холодильниках, аэрозолях, чистящих препаратах, а также галоны, входящих в состав наполнителей огнетушителей. Все эти вещества производят высокоактивные формы фтора и хлора, которые и являются главными виновниками наносимого ущерба озоновому слою. За последние 30 лет озоновый слой над некоторыми антарктическими районами сократился почти на 40%, а «дыра» в озоновом слое четко видна на снимках, сделанных со спутников.
Related terms
Broader:
- глобальное потепление
Related:
- потенциал озоноразрушения
Narrower:
- разрушение стратосферного озона
Themes:
- воздух
- загрязнение
- климат
Group:
- ВОЗДЕЙСТВИЕ, ВЛИЯНИЕ
Other relations
- UMTHES: Abbau der Ozonschicht
Has close match:
- EuroVoc: stratospheric pollution
Has exact match:
- Ozone depletion
Wikipedia article:
Scope note
Scope note is not available.
Concept URL: http://www.eionet.europa.eu/gemet/concept/5994
While the ozone layer is healing, pitfalls remain
В 1987 году мир объединился, чтобы подписать Монреальский протокол – всемирное соглашение во имя защиты озонового слоя Земли. Соглашение было разработано с целью поэтапного отказа от множества таких химических веществ, как хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), которые способствовали образованию дыры размером с континент в озоновом слое над Антарктидой.
Сегодня озоновый слой восстанавливается, защищая планету от потенциально разрушительного воздействия ультрафиолетового излучения.
Но, хотя это, возможно, и ускользнуло из мировых заголовков, озоновый слой по-прежнему остается под давлением, отметила Мэг Секи, исполнительный секретарь Секретариата Монреальского протокола по разрушающим озоновый слой веществам Программы ООН по окружающей среде.
«Люди склонны считать, что озоновая дыра – это история, что мы сделали свою работу. На самом деле, у нас впереди еще много проблем».
В преддверии Международного дня сохранения озонового слоя, который приходится на 16 сентября, мы поговорили с Мэги об опасностях, с которыми сталкивается солнечный щит Земли, и о том, сможет ли Монреальский протокол стать образцом для борьбы с изменением климата.
– Монреальский протокол был назван одним из самых успешных глобальных природоохранных соглашений в истории. Почему?
Мэг Секи (MС): Монреальский протокол так важен потому, что он успешно справился с надвигающейся экологической катастрофой. Когда ученые предупредили мир о том, что в озоновом слое образовалась зияющая дыра из-за антропогенных химических веществ, выбрасываемых в атмосферу, политические и экологические лидеры объединились, чтобы решить эту проблему. Сегодня более 99 процентов озоноразрушающих веществ были выведены из обращения, и озоновый слой находится на пути к восстановлению.
– Каков размер дыры в озоновом слое сейчас по сравнению с 1987 годом?
МС: Из-за годовой изменчивости размер дыры увеличивается и уменьшается в зависимости от температуры в стратосфере. Таким образом, мы не можем предсказать это заранее, но есть постепенная, но определенная тенденция к восстановлению.
– Когда эта дыра исчезнет?
МС: По оценкам ученых, к 2060 году дыра в озоновом слое исчезнет. Однако очень сложно говорить о полном восстановлении, потому что сама атмосфера сильно отличается от той, какой она была, когда не было разрушения озонового слоя. Парниковые газы, изменения температуры и глобальное потепление – все это влияет на динамику и химические процессы в атмосфере, влияя на процесс восстановления. В других частях стратосферы ожидается, что восстановление озонового слоя произойдет раньше.
– Угрожает ли изменение климата свести на нет те успехи, которые были достигнуты нами в восстановлении озонового слоя?
МС: Это очень сложный вопрос. Озоноразрушающие вещества, контролируемые Монреальским протоколом, являются мощными парниковыми газами, вызывающими изменение климата, но нам удалось контролировать и постепенно сокращать объемы их выбросов. Изменение климата само по себе вызывает изменения в циркуляции атмосферы и температуре, которые влияют на истощение и восстановление озонового слоя.
Присутствие таких парниковых газов, как закись азота, а также других загрязняющих веществ в стратосфере также влияет на разрушение озонового слоя. Группа по научной оценке, одна из трех групп по оценке в рамках Монреальского протокола, постоянно проводит обзор состояния озонового слоя и отслеживает тенденции содержания озоноразрушающих веществ и других газов в атмосфере. Группа также изучает связи между изменениями стратосферного озона и климатом.
Newman & NASA’s Goddard Space Flight Center are Champions of the Earth 2017″>– Есть и другие проблемы. Монреальский протокол предусматривает исключения в отношении некоторых химических веществ, которые могут разрушать озоновый слой. Другие известные озоноразрушающие вещества, такие как закись азота, вообще не охвачены. Справедливо ли говорить о том, что опасность еще не миновала озоновый слой?
МС: Да. Благодаря успеху Монреальского протокола появилось много новостей о том, что озоновый слой сам по себе восстанавливается, и это здорово. Но теперь люди считают, что озоновая дыра – это история, что мы выполнили свою работу. На самом деле, у нас еще много проблем впереди. Прежде всего, мы осуществляем Кигалийскую поправку, цель которой – поэтапный отказ от ГФУ и широкое внедрение энергоэффективных технологий, особенно в секторе охлаждения. Стороны также постепенно отказываются от оставшихся ГХФУ и, по возможности, сокращают виды применения, на которые распространяются исключения. Стороны также изучают возможность рационального уничтожения запасов озоноразрушающих веществ, которые остаются в холодильном оборудовании и зданиях с истекшим сроком службы. Кроме того, хотя закись азота не регулируется Монреальским протоколом, стороны заинтересованы в понимании масштабов ее воздействия на озоновый слой, чтобы определить, необходимо ли предпринимать какие-либо действия.
– Как Монреальский протокол способствовал сохранению биоразнообразия?
МС: Очевидно, что защита озонового слоя означала защиту всей жизни на Земле: экосистем, здоровья человека, сельского хозяйства, дикой природы – называйте как хотите то, что мы защищаем. Без озонового слоя огромное количество вредного ультрафиолетового излучения достигло бы поверхности Земли. Это было бы плохой новостью. Чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения может вызвать рак кожи и катаракту глаз, а также нанести ущерб сельскохозяйственным культурам, растениям и микроорганизмам, оказывая влияние на экосистемы и пищевые цепочки.
– Какие уроки Монреальского протокола можно применить для решения проблемы изменения климата?
МС: Озоноразрушающие вещества широко использовались во многих отраслях мировой экономики – в охлаждении, электронике, пожаротушении, аэрозолях, медицине… и в качестве фумигантов в сельском хозяйстве. Необходимы новые меры и механизмы для обеспечения того, чтобы озоноразрушающие вещества, которые стали столь необходимыми для жизни человека, можно было ликвидировать без нарушения функционирования общества.
Для этого необходимо, чтобы все страны, как развитые, так и развивающиеся, осуществляли сотрудничество в рамках глобального партнерства, а также при полном сотрудничестве отраслей промышленности и других заинтересованных сторон, для выполнения своих соответствующих обязанностей. Успех Монреальского протокола должен вселить в нас надежду и извлечь некоторые полезные уроки для решения других глобальных экологических проблем, включая изменение климата и повестку дня в области устойчивого развития.
Для получения дополнительной информации посетите Секретариат Программы ООН по окружающей среде по озону.
Озон и ты | Ozone Секретариат
THIS IS A
Одноместный
кислород
атом
ЭТО
Кислород, который мы
дышать (два кислорода
атомы = O 2 )
И ЭТО
Озон (три
атома кислорода
= O 3 )
ОЗОН (O 3 ) СОСТАВЛЯЕТ
Высокий озоновый слой
в
атмосфера
Поглощает вредные
ультрафиолет
радиация
БЕЗ ОЗОНОВОГО СЛОЯ
Есть
серьезный
последствия
ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ
Озоновый слой представляет собой область с высокой концентрацией озона в стратосфере на высоте от 15 до 35 километров над поверхностью Земли. Озоновый слой действует как невидимый щит и защищает нас от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. В частности, озоновый слой защищает нас от УФ-излучения, известного как УФ-В, которое вызывает солнечные ожоги. Длительное воздействие высоких уровней УФ-В угрожает здоровью человека и наносит ущерб большинству животных, растений и микробов, поэтому озоновый слой защищает всю жизнь на Земле.
ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ
Озон поглощает ультрафиолетовое излучение солнца. Когда молекула озона поглощает УФ-В, она распадается на молекулу кислорода (O 2 ) и отдельный атом кислорода (O). Позже эти два компонента могут реформировать молекулу озона (O 3 ). Поглощая УФ-В в стратосфере, озоновый слой предотвращает попадание вредных уровней этого излучения на поверхность Земли.
ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ
Озон постоянно производится и уничтожается. Помимо УФ-В, солнце также излучает другую форму ультрафиолетового света, УФ-С. Когда свет УФ-С достигает стратосферы, он полностью поглощается молекулами кислорода и никогда не достигает поверхности Земли. УФ-С расщепляет молекулы кислорода на атомы кислорода. Затем эти отдельные атомы реагируют с другими молекулами кислорода с образованием озона. Итак, эти реакции увеличивают количество озона в стратосфере.
Но озон не единственный газ в стратосфере. Другие газы, содержащие азот и водород, также находятся в стратосфере и участвуют в реакционных циклах, которые разрушают озон, превращая его обратно в кислород. Таким образом, эти реакции уменьшают количество озона в стратосфере.
При отсутствии нарушений баланс между естественными процессами образования и разрушения озона поддерживает постоянную концентрацию озона в стратосфере. К сожалению, мы, люди, не оставляем этот естественный процесс нетронутым…
ПРОБЛЕМА
В середине 1970-х годов ученые поняли, что озоновому слою угрожает накопление в атмосфере газов, содержащих галогены (хлор и бром). Затем, в середине 1980-х годов, ученые обнаружили «дыру» в озоновом слое над Антарктидой — области земной атмосферы с сильным истощением.
Итак, что вызывает истончение озонового слоя вокруг земного шара и «озоновую дыру» над Антарктидой?
Было установлено, что искусственные химические вещества, содержащие галогены, являются основной причиной потери озона. Эти химические вещества известны под общим названием озоноразрушающие вещества (ОРВ). ОРВ использовались буквально в тысячах продуктов в повседневной жизни людей по всему миру.
Наиболее важными ОРВ были хлорфторуглероды (ХФУ), которые в свое время широко использовались в кондиционерах, холодильниках, аэрозольных баллончиках и ингаляторах, которыми пользовались больные астмой. Другие химические вещества, такие как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны и бромистый метил, также разрушают озоновый слой. Большинство наших компьютеров, электроники и деталей бытовой техники очищались озоноразрушающими растворителями. Приборные панели автомобилей, изоляционные пены в наших домах и офисных зданиях, бойлеры и даже подошвы для обуви были изготовлены с использованием ХФУ или ГХФУ. Галоны для противопожарной защиты широко используются в офисах, компьютерных центрах, военных базах, самолетах и кораблях. Многие фрукты и овощи, которые мы ели, были обработаны бромистым метилом для уничтожения вредителей.
Как эти химикаты разрушают озон?
Когда молекула CFC достигает стратосферы, она в конечном итоге поглощает УФ-излучение, что приводит к ее разложению и высвобождению атомов хлора. Один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул озона. Слишком многие из этих реакций хлора и брома нарушают хрупкий химический баланс, поддерживающий озоновый слой, в результате чего озон разрушается быстрее, чем создается.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Благодаря Монреальскому протоколу мы избежали мира, в котором над Арктикой и Антарктикой ежегодно возникали бы серьезные озоновые дыры. К середине 21 -го 90-го 103-го века серьезное истощение озонового слоя распространилось бы по всей планете, включая тропики. Но насколько большое увеличение УФ-В могло бы произойти в результате неконтролируемого истощения озона? И как повышенный уровень УФ-В повлиял бы на людей, производство продуктов питания, экосистемы и даже строительные материалы? Давайте рассмотрим некоторые последствия неспособности контролировать разрушение озонового слоя.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Истощение озонового слоя позволяет большему количеству УФ-В-излучения достигать поверхности Земли, но УФ-В также изменяется естественным образом. Уровни УФ-В-излучения выше в тропиках, чем в умеренных или полярных широтах, и выше на больших высотах, чем на уровне моря. УФ-В также предсказуемо меняется в зависимости от времени года (в умеренных и высоких широтах УФ-В достигает своего максимума в середине лета) и от времени суток (пиковые уровни наблюдаются примерно в середине дня). Изменения в облаке также имеют большое влияние.
Одним из способов измерения естественного изменения УФ-В является УФ-индекс (УФИ) [ВОЗ1] . UVI — это мера солнечного УФ-излучения, которое в настоящее время обычно используется для отображения уровней УФ-излучения в прогнозах погоды. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет любой УФ-излучение выше 11 как экстремальный
Компьютерные модели дают нам представление об УФ-излучении в мире, где нет Монреальского протокола (его часто называют «избегаемым миром»). К середине этого века значения UVI превышали 25 на большинстве широт, а UVI достигало бы около 50 в тропиках, что в пять раз превышает нынешнее определение «экстремального» УФ-излучения.
Ущерб здоровью и благополучию человека
Несмотря на Монреальский протокол по защите озонового слоя, мы все должны стараться избегать чрезмерного пребывания на солнце, чтобы снизить риск таких заболеваний, как рак кожи и катаракта, которые вызывают при чрезмерном воздействии УФ-В излучения. Но что, если бы Монреальский протокол не увенчался успехом? Как неконтролируемое истощение озонового слоя повлияло бы на основные заболевания в этом мире?
ПОСЛЕДСТВИЯ
Существует прочная связь между чрезмерным воздействием УФ-излучения и развитием трех наиболее распространенных форм рака кожи (злокачественная меланома, базально-клеточная карцинома и плоскоклеточная карцинома). Даже сейчас, после успешного внедрения Монреальского протокола, рак кожи является одной из наиболее распространенных форм рака, особенно у людей с бледной кожей [ВОЗ5] .
Понимание того, как распространенность рака кожи увеличилась бы при неконтролируемом истощении озонового слоя, основано на компьютерных моделях мира, которого избегают. Эти модели объединяют наше понимание того, как вещества, разрушающие озоновый слой, влияют на озоновый слой, как изменения в озоновом слое влияют на УФ-излучение и как УФ-излучение влияет на заболеваемость раком кожи.
Например, одна глобальная модель предполагает, что к 2030 году успешная реализация Монреальского протокола позволит ежегодно предотвращать около двух миллионов случаев рака кожи. Долгосрочная модель сфокусирована на воздействии на здоровье людей, родившихся в США между 1890 и 2100 годами. По оценкам этой модели, защита озонового слоя предотвратит в общей сложности примерно 443 миллиона случаев рака кожи и 2,3 миллиона смертей от рака кожи в США. один. Это включает 8-10 миллионов случаев злокачественной меланомы. До сих пор не существует долгосрочных моделей рака кожи, которых можно было бы избежать во всем мире. Однако все существующие модели приводят к одному и тому же выводу. Неконтролируемое истощение озонового слоя существенно увеличило бы риск развития рака кожи во всем мире.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Воздействие высоких уровней УФ-излучения повышает риск развития катаракты. Всемирная организация здравоохранения уже считает катаракту приоритетным заболеванием глаз [WHO6] . Катаракта является причиной примерно половины случаев слепоты во всем мире, что эквивалентно примерно 20 миллионам человек в 2010 г. [WHO6] . На данный момент всемирно избегаемая модель катаракты доступна только для США. Эта модель показывает, что неспособность эффективно контролировать разрушение озонового слоя привела бы к почти 63 миллионам дополнительных случаев катаракты у людей, родившихся в США в период между 189 и 19 годами.0 и 2100.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Наряду с раком кожи и катарактой УФ-излучение может иметь и другие последствия для здоровья. Эти эффекты включают выработку витамина D в коже, что полезно для здоровья. В мире, в котором мы живем сейчас, при эффективной защите озонового слоя существует баланс между положительным и отрицательным воздействием УФ-В [ВОЗ4] . Если бы мы не смогли защитить озоновый слой, баланс резко изменился бы в сторону негатива, прежде всего повышенного риска рака кожи и катаракты. Избежав этих негативных последствий, Монреальский протокол внес значительный вклад в укрепление здоровья и благополучия, что является одной из целей устойчивого развития, принятых всеми государствами-членами Организации Объединенных Наций в 2015 г.
ПОСЛЕДСТВИЯ
В ходе эволюции животные, растения и микробы выработали механизмы, позволяющие им справляться с колебаниями УФ-В излучения, с которыми они сталкиваются в своей обычной среде, защищенные неповрежденным озоновым слоем. Это включает в себя растения и животных, от которых мы все полагаемся в пищу.
Культурам для фотосинтеза необходим солнечный свет, поэтому они не могут избежать воздействия УФ-В. Они разработали системы, которые уменьшают или восстанавливают повреждения, включая пигменты, которые действуют как «солнцезащитные экраны». Как и в случае со здоровьем человека, существует баланс между положительным и отрицательным воздействием УФ-В на растения. Неконтролируемое истощение озонового слоя сильно сместило бы этот баланс в отрицательную сторону.
Повышенное воздействие УФ-излучения может повредить водные пищевые цепи и нанести прямой ущерб ракообразным и икре рыб. В результате неконтролируемое истощение озонового слоя поставило бы под угрозу рыболовство и другие водные ресурсы, которые вносят значительный вклад в глобальное снабжение продовольствием.
Пока еще не существует моделей производства продуктов питания, которых «избегают в мире». Существуют приблизительные цифры взаимосвязи между истощением озонового слоя и ростом растений. Это предполагает, что 10-процентное сокращение стратосферного озона может снизить урожайность растений примерно на 6 процентов. Если эта взаимосвязь верна для очень серьезного истощения озона, ожидаемого в мире, которого удалось избежать, то неконтролируемое истощение озона привело бы к существенному сокращению производства сельскохозяйственных культур во всем мире.
В целом, хотя мы пока не можем дать количественную оценку потерь в производстве продуктов питания, ясно, что без Монреальского протокола истощение озонового слоя сделало бы достижение цели устойчивого развития по искоренению голода все более сложной задачей.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Неконтролируемое истощение озонового слоя угрожает не только производству продуктов питания, но и растениям, животным и микробам в природных экосистемах. Эти экосистемы обеспечивают «экосистемные услуги», на которые мы все рассчитываем, обеспечивая чистый воздух и чистую воду, а также поглощая углекислый газ для атмосферы.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Как и сельскохозяйственные культуры, дикорастущие растения способны справляться с текущими уровнями УФ-В излучения, но их рост может быть замедлен за счет значительного увеличения УФ-В. Похоже, что большинство животных также могут избежать разрушительного воздействия нынешних уровней УФ-В-излучения. Мы не знаем, в какой момент механизмы защиты животных были бы перегружены беспрецедентным ростом УФ-В в мире, которого удалось избежать. Даже в этом случае повреждение растений уменьшит количество пищи, доступной для травоядных, с последствиями для всей пищевой сети.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Океаны — крупнейшие экосистемы Земли. Они содержат микроорганизмы, животных и растения, которые обеспечивают нас половиной кислорода, которым мы дышим, и большей частью пищи, которую мы едим. Здоровый океан жизненно важен для нашего выживания.
В океанах, озерах и реках УФ-В оказывает неблагоприятное воздействие на многие различные аспекты биологии организмов в пищевой цепи. Несмотря на то, что не существует моделей реакции экосистем, которых можно было бы избежать, значительное увеличение УФ-В привело бы к нарушению целых пищевых сетей, что поставило бы под угрозу биоразнообразие и экосистемные услуги.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Благодаря такому воздействию на экосистемы крупномасштабное увеличение УФ-В может изменить обмен углекислым газом между атмосферой и биосферой. Повышенное ультрафиолетовое излучение также стимулирует расщепление гниющих листьев и других органических веществ. В совокупности воздействие повышенного уровня УФ-В уменьшит способность экосистем улавливать углекислый газ, в том числе углекислый газ, образующийся в результате деятельности человека. Таким образом, крупномасштабное истощение озонового слоя усугубило бы накопление углекислого газа в атмосфере, вызывающее изменение климата. Изменение УФ-В также изменяет круговорот азота и других химических веществ в окружающей среде, что может усугубить загрязнение воздуха.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Воздействие УФ-В также повреждает натуральные и синтетические материалы. К уязвимым материалам относятся дерево, пластик, резина и даже материалы, используемые в некоторых солнечных панелях. Эти материалы, широко используемые в строительстве, сельском хозяйстве и коммерческих продуктах, уже предназначены для минимизации ущерба, причиняемого УФ-излучением.
Крупномасштабное истощение озонового слоя, вызывающее большее воздействие солнечных УФ-лучей, может увеличить этот ущерб и ослабить эти материалы. Это привело бы к более быстрому износу и необходимости дополнительной защиты от УФ-излучения, увеличению стоимости и снижению надежности многих изделий.
В 1980-х годах мировое сообщество решило что-то сделать с истощением озонового слоя. Растущие доказательства того, что ХФУ наносят ущерб озоновому слою, и понимание многих последствий неконтролируемого истощения, учёных и политиков призвали страны контролировать использование ХФУ. В ответ на это в 1985 г. была принята Венская конвенция об охране озонового слоя, за которой в 1987 г. последовал Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.8 народов мира.
Венская конвенция об охране озонового слоя была принята в 1985 г. и вступила в силу в 1988 г. Государства, подписавшие Конвенцию, называемые сторонами, договорились исследовать и контролировать воздействие деятельности человека на озоновый слой и принимать конкретные действия против деятельности, которая может оказать неблагоприятное воздействие на озоновый слой.
Конвенция не требует от стран принятия конкретных мер по контролю над озоноразрушающими веществами. Конкретные действия прописаны в Монреальском протоколе.
Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, — это глобальное соглашение по защите озонового слоя Земли путем поэтапного отказа от потребления и производства большинства химических веществ, разрушающих его. Историческое соглашение было подписано 16 сентября 1987 г., которое во всем мире отмечается как Всемирный день озона, и вступило в силу в 1989 г. Протокол предусматривает ряд практических и практических задач по поэтапному отказу от озоноразрушающих веществ, которые были согласованы всеми.
Протокол уникален тем, что обладает гибкостью реагирования на новую научную информацию. С момента своего создания Протокол успешно достиг своих целей и продолжает защищать озоновый слой сегодня.
Хотя Монреальский протокол был разработан для поэтапного отказа от производства и потребления ОРВ, некоторые заменители этих веществ, известные как гидрофторуглероды (ГФУ), оказались мощными парниковыми газами. На самом деле, некоторые ГФУ более чем в тысячу раз сильнее влияют на изменение климата, чем углекислый газ.
После нескольких лет усилий 15 октября 2016 года стороны договорились внести поправку в Протокол, включив меры контроля для сокращения выбросов ГФУ (Кигальская поправка). Ожидается, что успешный поэтапный отказ от ГФУ позволит избежать повышения глобальной температуры на 0,4 градуса Цельсия к 2100 году, продолжая при этом защищать озоновый слой.
Венская конвенция, Монреальский протокол и Кигалийская поправка создают основу глобальной политики для защиты озонового слоя и климата. Осуществление этой политики потребовало глубоких изменений во многих коммерческих и технологических секторах.
Применение политики на практике
Холодильное оборудование и системы кондиционирования воздуха были основными потребителями ХФУ. Согласно Монреальскому протоколу, ХФУ полностью выведены из употребления. Первоначально ХФУ были заменены ГХФУ, а затем ГФУ. Поправка Кигали в настоящее время стимулирует дальнейший переход к ГФУ с низким уровнем глобального потепления или альтернативным хладагентам, таким как углеводороды или аммиак. Этот переход на новые хладагенты также позволил производителям и пользователям перейти на системы охлаждения и кондиционирования воздуха с более эффективным использованием энергии.
Применение политики на практике
В 1990-х годах почти все пенопласты, используемые для изоляции зданий, холодильников и т. д., были «взорваны» с использованием фреонов. Теперь ХФУ полностью заменены озонобезопасными технологиями, включая ГФУ и углеводороды.
Применение политики на практике
Быстрый и полный отказ от ХФУ в аэрозолях был одним из наиболее признанных достижений Монреальского протокола. Замена ХФУ в ингаляторах, используемых при астме и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), была более сложной задачей. Тем не менее, были разработаны доступные по цене альтернативы всем ингаляционным методам лечения, не содержащие ХФУ, и в настоящее время они доступны во всем мире.
Применение политики на практике
Наиболее сильнодействующие ОРВ, контролируемые Протоколом, – галоны – используются в противопожарной защите. Производство галонов было прекращено с 2010 года. Однако остается одна проблема: галоны, произведенные до 2010 года, все еще используются для противопожарной защиты в гражданской авиации.
Применение политики на практике
Бромид метила является сильнодействующим ОРВ, который ранее широко использовался для борьбы с вредителями и болезнями как при выращивании сельскохозяйственных культур, так и при хранении пищевых продуктов. Монреальский протокол стимулировал замену бромистого метила новыми методами борьбы с вредителями и болезнями, которые не только безопасны для озона, но и более безопасны для операторов.
Пока нам еще есть над чем работать, есть и хорошие новости. На сегодняшний день 99 процентов озоноразрушающих веществ, подпадающих под действие Монреальского протокола, выведены из употребления. Ученые и исследователи по всему миру постоянно следят за изменением озонового слоя. Они также измеряют содержание озоноразрушающих веществ, в том числе тех, которые не регулируются Монреальским протоколом. Эти вещества имеют низкие концентрации в атмосфере и не представляют непосредственной угрозы озоновому слою.
СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Монреальский протокол широко известен как огромный экологический успех. Хотя ущерб, который мы нанесли озоновому слою, еще не устранен, благодаря этому соглашению и совместным усилиям стран всего мира существуют научные доказательства того, что озоновый слой восстанавливается сам по себе и, как ожидается, восстановится к середине этот век.
Монреальский протокол также значительно уменьшил потепление климата, поскольку многие озоноразрушающие вещества также являются мощными парниковыми газами, которые, накапливаясь в атмосфере, способствуют воздействию на климат. Контроль Монреальского протокола привел к существенному сокращению выбросов озоноразрушающих веществ за последние два десятилетия. Это сокращение, защищая озоновый слой, имеет дополнительное преимущество, заключающееся в уменьшении вклада человека в изменение климата. Без контроля Монреальского протокола воздействие на климат веществ, разрушающих озоновый слой, могло бы сейчас почти в два с половиной раза превышать нынешнее значение.
СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Мы добились большого прогресса, но нам нужно продолжать совместную работу, чтобы защитить озоновый слой в будущем. В то время как ученые и исследователи находят новые решения и создают безвредные для окружающей среды продукты, есть вещи, которые мы все можем делать, например, покупать продукты с пометкой «безвредные для озона» или «не содержащие ГХФУ». Посетите раздел «Что вы можете сделать», чтобы увидеть полный список простых вещей, которые вы можете сделать, чтобы внести свой вклад. Восстановление озонового слоя является крупным достижением, но оно также доказывает что-то важное, поскольку мы смотрим в будущее, как бороться с другие глобальные экологические проблемы. Посыл ясен: когда люди и страны по всему миру собираются вместе, объединенные общей целью, мы можем решить, казалось бы, неразрешимые проблемы. Это, безусловно, повод для большого оптимизма, поскольку мы размышляем о том, на что еще способно наше глобальное сообщество!
ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ ВРЕМЯ
Что такое озон?
Озоновый слойОзоновый слой
— Что такое озоновый слой?
— Озон и УФ-В
— Производство и уничтожение озона
Проблема
Последствия Последствия
— УФ-В излучение
— Рак кожи
— Заболевания глаз
— Другие последствия для здоровья
— Продовольственная безопасность
— Ущерб нашей окружающей среде
— Жизнь на суше
— Жизнь под водой
— Экосистемы
— Наружные материалы
РешениеРешение
— Венская конвенция
— Монреальский протокол
— Кигалийская поправка
Политика на практикеПолитика на практике
— Охлаждение — Строительные материалы
— Аэрозоли и ингаляторы
— Пожарная безопасность
— Зерновые
Сегодня и завтра
7.
3: Истощение озонового слоя- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 1383
Стратосферный озоновый слой Земли играет решающую роль в поглощении ультрафиолетового излучения Солнца. За последние тридцать лет было обнаружено, что стратосферный озон истощается в результате антропогенных загрязнителей. Существует ряд химических реакций, которые могут истощать стратосферный озон; однако некоторые из наиболее важных из них связаны с каталитическим разрушением озона радикалами галогенов, такими как хлор и бром.
Введение
Атмосфера Земли делится на пять слоев. В порядке от ближнего и самого толстого до самого дальнего и самого тонкого слои перечислены следующим образом: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Большая часть озона в атмосфере находится в стратосфере, которая простирается от шести миль над поверхностью Земли до 31 мили. Люди в значительной степени полагаются на поглощение ультрафиолетовых В-лучей озоновым слоем, поскольку УФ-В-излучение вызывает рак кожи и может привести к генетическим повреждениям. Озоновый слой исторически защищал Землю от вредных ультрафиолетовых лучей, хотя в последние десятилетия эта защита уменьшилась из-за истощения стратосферного озона.
Рисунок предоставлен НАСА.Истощение озонового слоя в значительной степени является результатом техногенных веществ. Люди внесли в атмосферу газы и химические вещества, которые за последнее столетие быстро разрушили озоновый слой. Это истощение делает людей более уязвимыми для УФ-В лучей, которые, как известно, вызывают рак кожи, а также другие генетические уродства. Возможность истощения озонового слоя была впервые выдвинута учеными в конце 1960-х годов, когда мечты о сверхзвуковом транспорте начали воплощаться в жизнь. Ученым давно было известно, что оксид азота (NO) может каталитически реагировать с озоном (\(O_3\)) с образованием молекул \(O_2\); однако молекулы \(NO\), образующиеся на уровне земли, имеют слишком короткий период полураспада, чтобы попасть в стратосферу. Только с появлением коммерческих сверхзвуковых реактивных самолетов (которые летают в стратосфере и на высоте, намного превышающей обычные реактивные самолеты) возможность реакции \(NO\) со стратосферным озоном стала возможной. Угроза разрушения озонового слоя коммерческим сверхзвуковым транспортным средством была настолько велика, что ее часто называют основной причиной, по которой федеральное правительство США прекратило поддержку его разработки в 1919 году.71. Опасения по поводу разрушения озонового слоя исчезали до 1974 года, когда Шервуд Роуленд и Марио Молина обнаружили, что хлорфторуглероды могут подвергаться фотолизу фотонами высокой энергии в стратосфере. Они обнаружили, что этот процесс может высвобождать радикалы хлора, которые каталитически реагируют с \(O_3\) и разрушают молекулу. Этот процесс называется теорией истощения \(O_3\) Роуленда-Молина.
Цикл Чепмена
Стратосфера находится в постоянном цикле с молекулами кислорода и их взаимодействием с ультрафиолетовыми лучами. Этот процесс считается циклом из-за его постоянного превращения между различными молекулами кислорода. Озоновый слой образуется, когда ультрафиолетовые лучи реагируют с молекулами кислорода (O 9. \nonumber \]
Важно иметь в виду, что озон постоянно образуется и разрушается в результате цикла Чепмена и что эти реакции являются естественными процессами, происходящими в течение миллионов лет. Из-за этого толщина озонового слоя в каждый конкретный момент времени может сильно различаться. Также важно знать, что O 2 постоянно попадает в атмосферу посредством фотосинтеза, поэтому озоновый слой имеет способность к регенерации.
Химия разрушения озонового слоя
Молекулы CFC состоят из атомов хлора, фтора и углерода и чрезвычайно стабильны. Эта чрезвычайная стабильность позволяет CFC медленно проникать в стратосферу (большинство молекул разлагаются, прежде чем они смогут попасть в стратосферу из тропосферы). Эта продолжительная жизнь в атмосфере позволяет им достигать больших высот, где фотоны более энергичны. Когда CFC вступают в контакт с этими фотонами высокой энергии, их отдельные компоненты освобождаются от целого. Следующая реакция показывает, как атомы Cl имеют цикл разрушения озона: 9. \rightarrow 2O_2 \tag{Общая реакция} \]
Хлор способен разрушить так много озона, потому что действует как катализатор. Хлор инициирует расщепление озона и соединяется с освобожденным кислородом, образуя две молекулы кислорода. После каждой реакции хлор снова начинает разрушительный цикл с очередной молекулой озона. Таким образом, один атом хлора может разрушить тысячи молекул озона. Поскольку молекулы озона разрушаются, они не могут поглощать ультрафиолетовый свет, поэтому мы испытываем более интенсивное ультрафиолетовое излучение на поверхности земли.
Рисунок предоставлен NOAA.С 1985 по 1988 год исследователи, изучающие свойства атмосферы над южным полюсом, постоянно замечали значительное снижение концентрации озона непосредственно над континентом Антарктика. В течение трех лет предполагалось, что данные по озону неверны и связаны с какой-то неисправностью прибора. В 1988 году исследователи наконец осознали свою ошибку и пришли к выводу, что над Антарктидой действительно образовалась огромная дыра в озоновом слое. Изучение спутниковых данных НАСА позже показало, что дыра начала развиваться в середине 19 века.70-е годы.
Озоновая дыра над Антарктидой образовалась из-за множества уникальных атмосферных условий над континентом, которые в совокупности создают идеальные условия для разрушения озона.
- Поскольку Антарктида окружена водой, ветры над континентом дуют в уникальном направлении по часовой стрелке, создавая так называемый «полярный вихрь», который эффективно удерживает единую статическую воздушную массу над континентом. В результате воздух над Антарктидой не смешивается с воздухом в остальной земной атмосфере.
- В Антарктиде самые низкие зимние температуры на Земле, часто достигающие -110 F. Эти низкие температуры приводят к образованию полярных стратосферных облаков (PSC), которые представляют собой конгломерат замороженных H 2 O и HNO 3 . Из-за своих чрезвычайно низких температур PSC образуют электростатическое притяжение с молекулами CFC, а также с другими галогенсодержащими соединениями .
Когда в Антарктиду приходит весна, PSC тают в стратосфере и высвобождают все галогенированные соединения, которые ранее были поглощены облаком. Летом в Антарктике фотоны высокой энергии способны фотолизовать галогенсодержащие соединения, высвобождая радикалы галогенов, которые затем каталитически разрушают O 3 . Поскольку Антарктида постоянно окружена полярным вихрем, радикальные галогены не могут быть разбавлены по всему земному шару. В результате этого процесса образуется озоновая дыра.
Недавние исследования показывают, что сила полярного вихря в любой данный год напрямую связана с размером озоновой дыры. В годы с сильным полярным вихрем наблюдается расширение озоновой дыры в диаметре, тогда как в годы с более слабым полярным вихрем отмечается сужение озоновой дыры
Вещества, разрушающие озоновый слой
Следующие вещества перечислены как вещества, разрушающие озоновый слой, в соответствии с Разделом VI Закона США о чистом воздухе:
Вещество | Озоноразрушающий потенциал |
---|---|
хлорфторуглерод-11 (ХФУ-11) | 1.0 |
хлорфторуглерод-12 (ХФУ-12) | 1.0 |
хлорфторуглерод-13 (ХФУ-13) | 1.0 |
хлорфторуглерод-111 (CFC-111) | 1.0 |
хлорфторуглерод-112 (CFC-112) | 1.0 |
хлорфторуглерод-113 (CFC-113) | 0,8 |
хлорфторуглерод-114 (CFC-114) | 1. 0 |
хлорфторуглерод-115 (CFC-115) | 0,6 |
хлорфторуглерод-211 (CFC-211) | 1.0 |
хлорфторуглерод-212 (CFC-212) | 1.0 |
хлорфторуглерод-213 (CFC-213) | 1.0 |
хлорфторуглерод-214 (CFC-214) | 1.0 |
хлорфторуглерод-215 (CFC-215) | 1.0 |
хлорфторуглерод-216 (CFC-216) | 1. 0 |
хлорфторуглерод-217 (CFC-217) | 1.0 |
галон-1211 | 3.0 |
галон-1301 | 10,0 |
галон-2402 | 6.0 |
четыреххлористый углерод | 1.1 |
метилхлороформ | 0,1 |
гидрохлорфторуглерод-22 (ГХФУ-22) | 0,05 |
гидрохлорфторуглерод-123 (ГХФУ-123) | 0,02 |
гидрохлорфторуглерод-124 (ГХФУ-124) | 0,02 |
гидрохлорфторуглерод-141(b) (ГХФУ-141(b)) | 0,1 |
гидрохлорфторуглерод-142(b) (ГХФУ-142(b)) | 0,06 |
Ссылки
- Десслер, Эндрю. Химия и физика стратосферного озона. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 2000
- Хоффман, Мэтью Дж. Истощение озонового слоя и изменение климата. Олбани, Нью-Йорк: Государственный университет Нью-Йорка, 2005 г. .
- Парсон, Эдвард А. Защита озонового слоя: наука и стратегия . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 2003. .
- Петруччи, Ральф Х., Уильям С. Харвуд и Джефф Э. Херринг. Общая химия : принципы и современные приложения . 9-е изд. Река Аппер-Сэдл: Прентис-Холл, 2006 г.
- Вароцос, Костас, Кирилл Я. Кондратьев. Изменчивость атмосферного озона: последствия для изменения климата, здоровья человека и экосистем. Чичестер, Великобритания: Praxis Publishing Ltd, 2000
- Годиш, Тэд. Качество воздуха . 4-е изд. Флорида: CRC Press LLC, 2004. .
- Закон США о чистом воздухе: от 3 июня 2010 г.
Общие вопросы
- Каковы причины истощения нашего озонового слоя?
- выброс свободных радикалов, использование хлорфторуглеродов, чрезмерное сжигание ископаемого топлива
- Какая химическая реакция показывает, как образуется озон?
- УФ + O 2 -> 2O + тепло, O 2 + O -> O 3 , O 3 + O -> 2O 2
- Какие реакции свидетельствуют о разрушении озонового слоя?
- Cl + O 3 ——> ClO + O 2 и ClO + O ——> Cl + O
- Как фреоны разрушают озоновый слой?
- атомарный хлор, высвобожденный из CFC, вступает в каталитическую реакцию с озоном и атомарным кислородом с образованием большего количества молекул кислорода
- Почему сейчас должны применяться правила в отношении загрязнения и вредных химических веществ?
- без регулирования производство и использование химикатов выйдут из-под контроля и нанесут необратимый ущерб стратосфере
- Какой тип атома в молекуле CFC является наиболее разрушительным для озона?
- хлор
- В каком слое атмосферы находится озоновый слой?
- стратосфера, вторая ближайшая к поверхности Земли
- Какой цикл отвечает за образование озона в стратосфере?
- цикл Чепмена
- Какой фактор отвечает за разрушение стабильных молекул?
- ультрафиолетовые солнечные лучи
7.