Проблемы разрушения озонового слоя: Проблема озонового слоя

Содержание

Проблема озонового слоя

В данной работе рассмотрена проблема истощения озонового слоя Земли. Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере, а считал только, что запах озона является признаком свежего воздуха. (Недаром озон в переводе с греческого означает »запах»). Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Но чтобы эти решения были правильны, нужна полная информация о тех факторах, которые изменяют количество озона в атмосфере Земли, а также о свойствах озона, о том, как именно он реагирует на эти факторы. Поэтому выбранную мною тему считаю актуальной и необходимой для рассмотрения.

Охрана окружающей среды. Экология человека

Тезисы

Вуз: Димитровградский инженерно-технологический институт — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ДИТИ НИЯУ МИФИ)

ID: 5c92039f7966e105489353ae

UUID: fde3be10-2d1d-0137-e5fb-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 2356

Find:

Highlight allMatch case

Current View

Automatic ZoomActual SizeFit PageFull Width50%75%100%125%150%200%300%400%

Enter the password to open this PDF file:

File name:

—

File size:

—

Title:

—

Author:

—

Subject:

—

Keywords:

—

Creation Date:

—

Modification Date:

—

Creator:

—

PDF Producer:

—

PDF Version:

—

Page Count:

—

ПРОБЛЕМА ОЗОНОВОГО СЛОЯ В 1985 году британские ученые обнаружили, что в течение примерно двух месяцев каждую весну общий объем озона снижается примерно на 60% над большей частью Антарктиды. Это истощение озонового слоя получило название «озоновая дыра». Это была первая озоновая дыра диаметром свыше 1000 километров. Она появляется каждый август и исчезает в декабре или январе. Максимальный размер озоновой дыры в 1996 году был больше, чем площадь США. Ультрафиолетовое излучение может попасть на Землю через такие дыры и может повредить клетки живых существ — растений, животных и людей. Это приводит к ряду серьезных рисков для здоровья людей. Оно вызывает катаракту глаз, рак кожи и иммуносупрессию. Животные и растения страдают, когда повышается уровень ультрафиолетового излучения. Это ведет к снижению уровня планктона в океанах, который является основным источником пищи для различных морских рыб, птиц и китов. Кроме того, обитатели морей и океанов, которые живут вблизи водной поверхности, например креветки, крабы, водные растения, не имеют хорошей защиты от ультрафиолетового излучения. В ноябре 2010 года ученые из Института зоологии в Лондоне обнаружили, что у китов у побережья Калифорнии наблюдается резкий рост солнечных повреждений, и эти ученые считали, что в этом виноват истончающийся озоновый слой.

Увеличение УФ-излучения влияет на рост растений, тем самым снижая продуктивность сельского хозяйства, например, посевов риса. Что больше всего влияет на толщину озонового слоя? Во — первых, запуски космических ракет, самолетов, которые летают на высоте 12-15 км, и сверхзвуковых самолетов сильно повреждают озоновый слой. Во-вторых, использование природных ресурсов приводит к образованию большого количества химических соединений, которые попадают в атмосферу и плохо влияют на озоновый слой. Основная часть их источников находится в крупных городах. Автомобили и автобусы, фабрики и заводы посылают все больше и больше смога в атмосферу. Еще одним источником органического загрязнения атмосферы является коммунальное хозяйство городов (квартирное и общественное: химчистки, мусорные кучи и так далее). Повреждение озона было вызвано сложными

химическими реакциями с участием хлора и брома. Большое количество газа, называемого хлорфторуглеродом, было произведено в двадцатом веке для использования в бытовых приборах, таких как холодильники, аэрозольные баллончики и огнетушители. Источниками природных разрушителей озонового слоя являются также грязевые вулканы, расположенные на месторождениях нефти. Прогнозы ученых о будущем озоновых дыр различны. Некоторые ученые прогнозируют, что ежегодное истощение озонового слоя будет продолжаться до тех пор, пока уровень галогенов не достигнет уровня 70-х годов, а это может произойти только в середине века. Американские ученые заявили, что озоновый слой будет восстановлен к 2050 году. По данным Всемирной метеорологической организации, озоновая дыра над Антарктикой исчезнет примерно через 50 лет. А некоторые ученые считают, что исчезновение озоновых дыр ускорит глобальное повышение температуры. В течение нескольких лет после открытия некоторых полезных химических соединений (надувных баллонов, охлаждаемых холодильников и т. д.) Люди понимали, что они вредны для нашей окружающей среды. Первое предположение об этой проблеме было сказано в 1974 году. Только вредные соединения были заменены. Их производство сократилось более чем на 95 %.

Правительства многих стран признали проблему разрушения озонового слоя и поэтому объединились в 1987 году для подписания Монреальского протокола в целях сокращения количества ХФУ и тем самым защиты озонового слоя. С тех пор его подписали 196 стран, и в него было включено больше веществ для целей контроля. В результате, количество хлора и брома в атмосфере начало снижаться. Я надеюсь, что правительства разных стран смогут коллективно решить эту проблему путем просвещения людей и практики разумного поведения. Ибо если наше общество будет действовать сейчас, будущие поколения будут жить на безопасной и здоровой планете.

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

— у работы пока нет рецензий —

как мир объединился для капитального ремонта

80-е годы ХХ века были довольно бурным десятилетием. Падение Берлинской стены в 1989 году изменило будущее, обещая начало нового мирового порядка. Однако другое не менее важное, но менее известное событие того десятилетия произошло двумя годами ранее, когда правительства мира объединились, чтобы остановить разрушение озонового слоя и обеспечить нам жизнеспособное будущее.

Принятие 16 сентября 1987 года Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, стало поворотным моментом в истории окружающей среды. Протокол продемонстрировал, что результаты объединения усилий науки и политической воли могут изменить мир.

«Перед лицом тройного планетарного кризиса – изменение климата, уничтожение природы и загрязнение – Монреальский протокол является одним из лучших имеющихся у нас примеров, демонстрирующих позитивные и мощные результаты многостороннего сотрудничества, – сказала исполнительный секретарь Секретариата по озону Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) Мег Секи. – Когда в основе универсальных действий лежат достоверные научные данные, мы можем преодолеть то, что кажется непреодолимой глобальной экологической проблемой».

Политика, основанная на научных данных

Незабываемая история борьбы за сохранение озонового слоя начинается с науки.

В середине 70-х годов ХХ века ученые предупредили, что искусственные химические вещества в таких товарах общего потребления, как аэрозоли, пены, холодильники и кондиционеры, причиняют вред озоновому слою. В то время они еще не знали масштабы проблемы. Но в 1985 году было подтверждено, что в озоновом слое над Антарктидой есть дыра. Была разрушена природная преграда от Солнца, которая защищает людей, растения, животных и экосистемы от чрезмерного ультрафиолетового излучения. Нельзя было терять ни минуты. Ученые подняли тревогу, и мир услышал их.

В 1985 году страны приняли Венскую конвенцию об охране озонового слоя, которая заложила основу для Монреальского протокола по поэтапному отказу от озоноразрушающих веществ, включая хлорфторуглероды (ХФУ). Протокол вступил в силу в 1989 году, а к 2008 году он стал первым и единственным природоохранным соглашением ООН, ратифицированным всеми странами мира.

ЮНЕП сыграла ключевую роль в этом успешном процессе. При ее посредничестве была принята Венская конвенция, и с 1991 года Секретариат по озону размещается в Найроби (Кения).

Идем на поправку

Результаты были впечатляющими. Поэтапно было ликвидировано около 99 процентов озоноразрушающих веществ, и в настоящее время защитный слой Земли восстанавливается. Ожидается, что антарктическая озоновая дыра закроется к 2060-му году, в то время как в других регионах показатели вернутся к имевшимся до 80-х годов ХХ века или даже к еще ранним показателям. Согласно оценкам, ежегодно от рака кожи спасаются два миллиона человек, что приносит огромную пользу, так как многие озоноразрушающие газы влияют и на повышение глобального потепления.

Результаты недавнего исследования свидетельствуют, что без запрета на ХФУ в рамках Монреальского протокола в растениях, растительности и почве хранилось бы меньше углерода, что могло бы привести к дополнительному глобальному потеплению на 0,5-1,0 градуса по Цельсию.

Мег Секи, исп. секретарь Секретариата по озону ЮНЕП

Несмотря на то, что принятие Монреальского протокола ознаменовало собой поворотный момент, это не единовременное решение. Работа продолжается, и ученые по-прежнему находятся на переднем крае обороны.

Монреальский протокол поддерживается тремя научными группами по оценке, которые информируют директивные органы. Например, эти группы предупредили о неожиданном увеличении выбросов истощающего озоновый слой трихлорфторметана (ХФУ-11) в последние годы из-за незаконного производства.

На последнем совещании руководителей исследований по вопросам сохранения озона была подчеркнута необходимость сохранять бдительность.

Несмотря на огромные успехи, восстановление озоновой дыры займет десятилетия при условии полного и постоянного следования Монреальскому протоколу. Кроме того, необходимо продолжать контролировать состояние атмосферы, отслеживая наличие таких предположительно запрещенных веществ, как ХФУ-11, а также то, какой эффект окажет повышение температуры поверхности в полярных областях на стратосферный озон.

Новые угрозы

С учетом новых угроз был обновлен и протокол. В 2016 году была принята Кигалийская поправка о поэтапном сокращении гидрофторуглеродов (ГФУ), сильнодействующих парниковых газов, часто используемых в качестве замены запрещенных озоноразрушающих веществ в холодильниках и кондиционерах. Специалисты считают, что спрос на эти химические вещества должен увеличиться, поэтому как никогда важно, чтобы страны ратифицировали данную поправку.

«Ратификация Кигалийской поправки станет ключом к борьбе с изменением климата, – считает Секи. – Она позволит странам постепенно отказаться от ГФУ, что, в свою очередь, поможет улучшить технологии охлаждения, сделав их более устойчивыми, безвредными для озона и окружающей среды».

Пока что Кигалийская поправка, которая вступила в силу в 2019 году, было ратифицировано 123 странами. Она также поощряет разработку и использование более энергоэффективных технологий охлаждения. Согласно недавней сделанной научной оценке, использование альтернативных хладагентов с низким потенциалом глобального потепления может в потенциале удвоить климатические преимущества. Улучшение холодильных систем в целях сокращения потерь продовольствия и обеспечения более безопасного обращения с вакцинами лежит в основе кампании в честь Всемирного дня озона (16 сентября 2021 года). Девиз года: Монреальский протокол: охлаждать нас, нашу еду и вакцины.

Кроме того, ЮНЕП возглавляет Коалицию за охлаждение, объединяющую более 100 правительств, городов, деловых кругов, организаций, занимающихся вопросами развития, и групп гражданского общества, которая помогает странам и промышленным кругам в принятии мер для удовлетворения увеличивающегося спроса на охлаждение, способствуя при этом выполнению целей Парижского соглашения, Монреальского протокола и Повестка дня на период до 2030 года. Вместе со своими партнерами Коалиция за охлаждение поощряет пропаганду, знания и действия по ускорению глобального перехода к эффективному и безвредному для климата охлаждению. В настоящее время осуществляется демонстрационный проект Prāṇa, направленный на поддержку устойчивых технологий охлаждения для сельскохозяйственной продукции и вакцин в округе Вильпурам (Тамил-Наду, Индия).

Обучение нового поколения

В январе Секретариат по озону представил инновационную образовательную платформу «Земля: перезагрузка» для подростков, рассказывающую о роли озонового слоя и Монреальского протокола.

Платформа включает в себя мультфильм, в котором показан мир без озонового слоя. Три подростка, чьи жизни разрушены ультрафиолетовыми излучениями Солнца, должны отправиться в путешествие во времени, чтобы убедиться, что протокол подписан. Мобильная игра для Android и iOS была разработана параллельно и сохраняет ту же сюжетную линию с игроками, которые ради победы должны вместе пройти через различные препятствия.

Кроме того, Секретариат по озону готовится к открытию в январе 2022 года образовательного портала «Земля: перезагрузка», где будут представлены методические пособия для преподавателей и учебники.

«Защита озонового слоя – наша долгосрочная обязанность. Каждое поколение должно подхватить эстафету, чтобы обеспечить дальнейшее сохранение защитного щита нашей планеты. Обучение следующего поколения об основах Монреальского протокола дает им уверенность, что экологические проблемы могут быть преодолены, если мы прислушаемся к науке и будем действовать сообща», – сказала Андреа Хинвуд, главный ученый советник ЮНЕП.

Монреальский протокол

Монреальский протокол – это всемирное соглашение о защите озонового слоя Земли путем поэтапного отказа от разрушающих его химических веществ. Историческое соглашение вступило в силу в 1989 году и является одним из самых успешных глобальных природоохранных соглашений. Благодаря совместным усилиям стран восстанавливается озоновый слой, а также достигнуты многочисленные экологические и экономические успехи.

Данная статья является одной из серии статей, посвященных 50-летию ЮНЕП. Чтобы познакомиться с другими статьями и хронологией экологических событий за последние полвека, пожалуйста, посетите наш специальный раздел.

Темы

Борьба с изменением климата
Химические вещества и загрязнение окружающей среды

Охлаждение
Международный день охраны озонового слоя
Озон
50 лет ЮНЕП

Дополнительные материалы

Проблема разрушения озонового слоя Земли

Автор: Королева Алена Николаевна

Рубрика: География

Опубликовано в Молодой учёный №8 (298) февраль 2020 г.

Дата публикации: 25.02.2020 2020-02-25

Статья просмотрена: 3644 раза

Скачать электронную версию

Скачать Часть 1 (pdf)

Библиографическое описание:

Королева, А. Н. Проблема разрушения озонового слоя Земли / А. Н. Королева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 8 (298). — С. 56-58. — URL: https://moluch.ru/archive/298/67643/ (дата обращения: 09.10.2022).

В данной статье рассмотрены проблемы разрушения озонового слоя, а также пути решения данной проблемы. Раскрыты основные термины и понятия.

Ключевые слова: озоновый слой, атмосфера, оболочка Земли.

This article discusses the problems of ozone layer destruction, as well as ways to solve this problem. The main terms and concepts are disclosed.

Key words: the ozone layer, the atmosphere, the earth’s shell.

Озоновый слой Земли — это часть стратосферы, находящаяся на высоте 12–50 км над поверхностью земли. Озон является разновидностью кислорода, состоит из трехатомного оксигена. Он был обнаружен еще в 1873 году немецким ученым Шенбейном. Наибольшая концентрация озона находится на расстоянии 23 километров. При нормальных условиях этот газ голубого цвета и имеет характерный запах. Его можно ощутить после грозы. Основная функция озонового слоя заключается в защите Земли от ультрафиолетового излучения. Он выступает неким фильтром, защищая людей и всю биосферу от прямых солнечных лучей. Именно поэтому разрушение озонового слоя приведет к страшным и необратимым последствиям.

Много десятилетий люди даже не подозревали о существовании озонового слоя. Тем самым пагубно на него влияли. Со временем этот слой истощился и появились озоновые дыры. Это происходит по ряду причин:

− запуск ракет в космос;

− самолеты на высоте 12–15 км;

− выбросы различных фреонов в воздух.

Самыми главными разрушителями являются хлор и водород. Из-за повышения температуры в аэрозолях фреоны начинают разлагаться. Как известно, фреоны широко применяются в охладительном оборудовании: холодильных камерах, кондиционерах. В тот момент, когда фреоны поднимаются в слои атмосферы, происходит отщепление хлора, из-за чего происходит реакция превращения из озона в кислород.

Ученые еще в XX веке забили тревогу о разрушении озонового слоя. Как уже было сказано, что озон является фильтром солнечных лучей, именно поэтому его разрушение приведет к изменению температурного режима Земли. Температура повысится на все ее поверхности. Все это привело к массовому подписанию различных договоров и соглашений на сокращение производства фреонов. Фреон стали частично заменять на пропан-бутан. Это вещество является достойным аналогом и может применяться там, где это необходимо.

На сегодняшний день проблема разрушения озонового слоя является актуальной. Фреоны не ушли с рынка, они также применяются и по сей день. Ведутся активные работы и разработки по уменьшению использования фреона.

С 1985 года начались активные шаги к спасению планеты. Правительство утвердило Венскую конвенцию. Она была направлена на охрану озонового слоя. В ней освещались следующие положения:

− сотрудничество разных стран, направленное на исследование процессов и веществ, влияющих на озоновый слой;

− постоянные наблюдения за состоянием озонового слоя;

− создание технологий, минимизирующих негативное влияние;

− передача полученных знаний в данной сфере.

Все эти нововведения ударили по кошельку предпринимателей, занимающихся производством фреона. Тем не менее его стали заменять другими веществами, которые смогли учувствовать в эндотермической реакции с поглощением тепла. Ученые также предлагали и другие методы борьбы. Один из них был весьма радикальным. Он заключался в очистки атмосферы с помощью энергоблока АЭС, мощность которого должна быть не ниже 10 гВт. Эта конструкция является мощным источником энергии. Так как Солнце способно всего лишь за 1 секунду произвести от 5 до 6 т озона, то увеличивая этот показатель с помощью энергоблока можно достичь баланса между разрушением и производством озона. Разные ученые предлагают и массу других способов по улучшению состояния озонового слоя Земли. Но все упирается в деньги. Большие финансовые вложения отодвигают эксперименты на дальний план.

Но давайте разберемся, так ли страшно планете остаться без озонового слоя? На самом деле — да! Без него все живое просто-напросто бы сгорело заживо. Озон является щитом на пути ультрафиолетовых лучей. Важно понимать, что озоносфера находится в разных уголках планеты на разной высоте. В тропических широтах он находится выше, чем в северных. Именно из-за этого во многом зависит климат данной местности.

По сравнению с другими сферами Земли озоносфера является самой тонкой оболочкой и составляет около 3мм. Она пропускает около 3 % уф-лучей. Они необходимы организму человека, так как способствуют выработке витамина D. Но когда этих лучей становится слишком много, они могут нанести непоправимый вред всему живому. Самое малое-это ожоги на теле человека. Масштабнее — засуха и изменение климата.

Первую озоновую дыру обнаружили в районе Антарктиды. По сей день она является самой масштабной. Причиной стал антропогенный фактор. То есть влияние промышленности. Эти вещества, как уже было сказано, превращают озон в кислород. К счастью, как таковой дыры нет, ученые под этим понятием понимают истончение слоя озоносферы. Иначе если бы там она вовсе отсутствовала, то в этом районе растаяли все льды и не было бы жизни. Возникает вопрос: почему брешь образовалась именно над Антарктидой? Все просто. Туда воздушным потоком переносятся хлорфторуглероды, также низкие температуры способствуют формированию стратосферных облаков. В них и происходят химические реакции. Но стоит отметить, что дыра над Антарктидой — она не единственная. Их количество растет с каждым годом. В связи с этим возникают вспышки раковых заболеваний в тех районах, где сформировались озоновые дыры.

Многие ученые озадачились вопросом, что же станет с планетой если озоновый слой разрушится вовсе. Мнения большинства сходятся на том, что это будет смертельно для планеты Земля. Раковые заболевания будут неуклонно расти, вместе с ними и мутации ДНК. Усиление УФ — излучения приведет к гибели планктона в океане, а как следствия начнут вымирать рыбы. Большой вред будет нанесен сельскому хозяйству.

Представив весь это ужас, ученые задумались о том, как этого не допустить. Как отмечают ученые-экологи, медленно идет восстановление озонового слоя. Примерно на 1–3 % в десятилетие. По благоприятным прогнозам, если люди поменяют свое отношение к этой проблеме, уже к 2060 году дыры вовсе исчезнут. Этому позитивному фактору мы обязаны Монреальскому протоколу. В нем содержатся положения для сохранения озонового слоя Земли. Этот протокол международный был приурочен к Венской конвенции. Если же страны, подписавшие его будут придерживаться правил, то постепенно озоносфера придет в то начальное состояние, которое позволит не навредить всему живому на планете.

В 2018 году произошел беспрецедентный случай. США заметил огромные выбросы озоноразрушающего газа — трихлорфторметана. Позже выяснилось, что это отходы из фабрик, расположенных в Восточной Азии.

Важно понимать, что состояние озонового слоя зависит не только от крупных фабрик и промышленных предприятий, но и от нас самих. Ведь парниковые газы также влияют на озоносферу. Наземный и воздушный транспорт также наносит вред озоновому экрану Земли. С этой проблемой поможет справится замена топлива на более экологичное.

Проблема разрушения озонового слоя тесно связана с глобальным потеплением на планете Земля. Восстановив озоносферу, можно остановить таяние льдов. Если владельцы крупных корпораций что-то поменяют в своих производствах в лучшую сторону, то это даст толчок для дальнейшего развития. Когда спасение Земли станет первоочередной задачей каждого, пагубное влияние УФ-излучения для нашей планеты достигнет минимума.

Литература:

Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Принят 16 сентября 1987 года [Электронный ресурс] // Официальный сайт ООН http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/montreal_prot.shtml (дата обращения: 10.02.2020).
Сывороткин В. Л. Экологические угрозы Монреальского протокола // Пространство и Время. 2014. № 4 (18). — С. 211–221.
Леонов В. Е., Ходаковский В.Ф, Куликова Л. Б. Основы экологии и охрана окружающей среды: Монография./ Под редакцией доктора технических наук, профессора Леонова В. Е./ Херсон: Издательство Херсонского Государственного морского института, 2010–352 с

Основные термины (генерируются автоматически): слой, озоновый слой, проблема разрушения, Антарктида, Венская конвенция, озон, планет, фреон.

Ключевые слова

озоновый слой, атмосфера, оболочка Земли

Озон

Что такое озон?

Озон — это газ, который встречается как в верхних слоях атмосферы Земли, так и на уровне земли. Озон может быть «хорошим» или «плохим» для вашего здоровья и окружающей среды, в зависимости от его местоположения в атмосфере.

Как озон может быть одновременно «хорошим» и «плохим»?

Озон встречается в двух слоях атмосферы. Тропосфера — это слой от уровня земли до высоты около 6 миль. Приземный или «плохой» озон существует в тропосфере и представляет собой загрязнитель воздуха, который вреден для дыхания. Озон наносит ущерб посевам, деревьям и другой растительности и является основным компонентом городского смога. Через 6 миль вверх начинается стратосфера. «Хороший» озоновый слой простирается вверх примерно от 6 до 30 миль и защищает жизнь на Земле от вредных ультрафиолетовых (УФ) лучей Солнца.

«Хороший» озоновый слой

Озон естественным образом образуется в стратосфере под действием ультрафиолетовых лучей, реагирующих с кислородом. Но этот «хороший» озон постепенно разрушается искусственными химическими веществами, называемыми озоноразрушающими веществами (ОРВ), включая хлорфторуглероды (ХФУ), гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод и метилхлороформ. Эти вещества ранее использовались и иногда используются в охлаждающих жидкостях, пенообразователях, огнетушителях, растворителях, пестицидах и аэрозольных пропеллентах. После попадания в воздух эти озоноразрушающие вещества разлагаются очень медленно. Они могут оставаться годами, двигаясь через тропосферу, пока не достигнут стратосферы. Там они разрушаются под действием солнечных ультрафиолетовых лучей и выделяют молекулы хлора и брома, разрушающие «хороший» озон. Ученые подсчитали, что один атом хлора может разрушить 100 000 «хороших» молекул озона.

Несмотря на то, что мы сократили или прекратили использование многих озоноразрушающих веществ, их использование в прошлом все еще может влиять на защитный озоновый слой. Исследования показывают, что истощение «хорошего» озонового слоя сокращается во всем мире. Утончение защитного озонового слоя можно наблюдать с помощью спутниковых измерений, особенно над полярными регионами.

Как истощение «хорошего» озона влияет на здоровье человека и окружающую среду?

Истощение озонового слоя может привести к увеличению количества УФ-излучения, достигающего Земли, что может привести к большему количеству случаев рака кожи, катаракты и ослабления иммунной системы. Считается, что чрезмерное воздействие ультрафиолета способствует росту меланомы, самого смертельного из всех видов рака кожи. С 1990, риск развития меланомы увеличился более чем в два раза.

Ультрафиолетовое излучение также может повредить чувствительные культуры, такие как соя, и снизить урожайность. Некоторые ученые предполагают, что морской фитопланктон, являющийся основой пищевой цепи океана, уже испытывает стресс от УФ-излучения. Этот стресс может иметь неблагоприятные последствия для снабжения людей продуктами питания из океанов.

Что делается с истощением «хорошего» озона?

Соединенные Штаты, наряду с более чем 180 другими странами, осознали угрозу разрушения озонового слоя и в 1987 был принят договор под названием Монреальский протокол о поэтапном прекращении производства и использования озоноразрушающих веществ.

Агентство по охране окружающей среды установило правила поэтапного отказа от озоноразрушающих химикатов в Соединенных Штатах. Предупреждающие этикетки должны быть размещены на всех продуктах, содержащих ХФУ или аналогичные вещества, а несущественное использование продуктов, разрушающих озоновый слой, запрещено. Также запрещены выбросы в воздух хладагентов, используемых в автомобильных и бытовых кондиционерах и приборах. Были произведены некоторые заменители озоноразрушающих продуктов, а другие разрабатываются. Если Соединенные Штаты и другие страны прекратят производство озоноразрушающих веществ, по оценкам, естественное производство озона должно вернуть озоновый слой к нормальному уровню примерно к 2050 году9.0005

Что вызывает «плохой» озон?

Приземный или «плохой» озон не выбрасывается непосредственно в воздух, а образуется в результате химических реакций между оксидами азота (NOx) и летучими органическими соединениями (ЛОС) в присутствии солнечного света. Выбросы промышленных предприятий и предприятий электроэнергетики, выхлопы автомобилей, пары бензина и химические растворители являются одними из основных источников NOx и ЛОС.

На уровне земли озон является вредным загрязнителем. Загрязнение озоном вызывает беспокойство в летние месяцы, потому что сильный солнечный свет и жаркая погода приводят к опасным концентрациям озона в воздухе, которым мы дышим. Многие городские и пригородные районы по всей территории Соединенных Штатов имеют высокий уровень «плохого» озона. Но многие сельские районы страны также подвержены высокому уровню озона, поскольку ветры уносят выбросы на сотни миль от их первоначальных источников.

Как «плохой» озон влияет на здоровье человека и окружающую среду?

Вдыхание озона может вызвать различные проблемы со здоровьем, включая боль в груди, кашель, раздражение горла и заложенность носа. Это может усугубить бронхит, эмфизему и астму. «Плохой» озон также может снижать функцию легких и вызывать воспаление слизистой оболочки легких. Повторное воздействие может привести к необратимому рубцеванию легочной ткани.

Здоровые люди также испытывают трудности с дыханием при воздействии озонового загрязнения. Поскольку озон образуется в жаркую погоду, любой, кто проводит время на открытом воздухе летом, может быть затронут всеми, особенно детьми, работниками на открытом воздухе, людьми с хроническими заболеваниями и людьми, занимающимися физическими упражнениями. Миллионы американцев живут в районах, где превышены национальные санитарные стандарты по озону. Агентство по охране окружающей среды определило более 300 округов Соединенных Штатов, сгруппированных вокруг наиболее густонаселенных районов (особенно в Калифорнии и на северо-востоке), как не соответствующие Национальным стандартам качества окружающего воздуха. Районы Нэшвилл, Чаттануга и Джонсон-Сити-Кингспорт-Бристоль имеют соглашения с Агентством по охране окружающей среды о соблюдении национальных стандартов по озону.

Приземный или «плохой» озон также наносит ущерб растительности и экосистемам. Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и коммерческих лесов, снижению роста и выживаемости саженцев деревьев, а также повышению восприимчивости к болезням, вредителям и другим стрессам, таким как суровые погодные условия. Только в Соединенных Штатах из-за приземного озона ежегодно снижается урожайность на миллионы долларов. Приземный озон также повреждает листву деревьев и других растений, влияя на ландшафт городов, национальных парков и лесов, а также зоны отдыха.

Что делается с «плохим» озоном?

В соответствии с Законом о чистом воздухе Агентство по охране окружающей среды установило безопасные для здоровья стандарты содержания озона в воздухе, которым мы дышим. Агентство по охране окружающей среды, штаты и города разработали множество программ для соблюдения этих стандартов, основанных на охране здоровья. По всей стране внедряются дополнительные программы по сокращению выбросов NOx и летучих органических соединений от транспортных средств, промышленных объектов и электроэнергетики. Программы также направлены на сокращение загрязнения за счет изменения состава топлива и потребительских/коммерческих продуктов, таких как краски и химические растворители, которые содержат летучие органические соединения. Добровольные программы также поощряют сообщества к внедрению таких методов, как совместное использование автомобилей, для сокращения вредных выбросов.

Что делать с высокогорным «хорошим» озоном?

Защитите себя от солнечных ожогов. Когда УФ-индекс «высокий» или «очень высокий», ограничьте занятия на открытом воздухе с 10:00 до 16:00, когда солнце наиболее интенсивно. За двадцать минут до выхода на улицу обильно нанесите солнцезащитный крем широкого спектра действия с фактором защиты от солнца (SPF) не менее 15. Наносите повторно каждые два часа или после купания или потоотделения. Прогнозы УФ-индекса см. в сообщениях местных СМИ или на веб-сайте: www.epa.gov/sunwise/uvindex.html
Используйте одобренные хладагенты в кондиционерах и холодильном оборудовании. Убедитесь, что специалисты, работающие с вашим кондиционером или холодильником, сертифицированы для извлечения хладагента. Отремонтируйте протекающие кондиционеры перед их повторной заправкой.

Что делать с «плохим» озоном на уровне земли?

Проверьте прогноз качества воздуха в вашем регионе. В то время, когда прогнозируется нездоровый индекс качества воздуха (AQI), ограничьте физические нагрузки на открытом воздухе. Во многих местах пик концентрации озона приходится на период с середины дня до раннего вечера. Измените время интенсивной активности на свежем воздухе, чтобы избежать этих часов, или уменьшите интенсивность активности. Прогнозы AQI можно найти в местных СМИ или на сайте: www.airnow.gov 9.0050
Помогите своим местным электроэнергетическим компаниям уменьшить загрязнение воздуха озоном, экономя энергию дома и в офисе. Рассмотрите возможность установки термостата немного выше летом и немного ниже зимой. Участвуйте в программах распределения нагрузки и энергосбережения местных коммунальных служб.
Уменьшите загрязнение воздуха автомобилями, грузовиками, газонокосилкой и садовой техникой, лодками и другими двигателями за счет правильной настройки и технического обслуживания оборудования. Летом заправляйте бензобак в более прохладные вечерние часы и будьте осторожны, чтобы не пролить бензин. Сократите вождение автомобиля, совместное использование автомобилей, использование общественного транспорта, пеших прогулок или езды на велосипеде, чтобы уменьшить загрязнение озоном, особенно в жаркие летние дни.
Используйте бытовую и садовую химию с умом. Используйте краски и растворители с низким содержанием летучих органических соединений. Обязательно читайте этикетки для правильного использования и утилизации.

Защита озонового слоя

В конце 1980-х годов правительства стран мира договорились защищать озоновый слой Земли путем отказа от озоноразрушающих веществ, выбрасываемых в результате деятельности человека, в соответствии с Монреальским протоколом. В Европе Протокол реализуется посредством общеевропейского законодательства, которое не только отвечает его целям, но и содержит более строгие и масштабные меры.

Глобальные действия, предпринятые в рамках Монреальского протокола, остановили разрушение озонового слоя и позволили начать его восстановление, но многое еще предстоит сделать для обеспечения устойчивого восстановления.

Озоновый слой

Озоновый слой представляет собой природный газовый слой в верхних слоях атмосферы, который защищает людей и другие живые существа от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца.

Хотя озон присутствует в небольших концентрациях во всей атмосфере, большая часть (около 90%) существует в стратосфере, слое на высоте от 10 до 50 километров над поверхностью Земли. Озоновый слой отфильтровывает большую часть вредного солнечного ультрафиолетового излучения и поэтому имеет решающее значение для жизни на Земле.

Истощение озонового слоя

В 1970-х годах ученые обнаружили, что озоновый слой истощается.

Атмосферные концентрации озона естественным образом изменяются в зависимости от температуры, погоды, широты и высоты, в то время как вещества, выбрасываемые в результате природных явлений, таких как извержения вулканов, также могут влиять на уровни озона.

Однако эти естественные явления не могли объяснить наблюдаемые уровни истощения, и научные данные показали, что причиной были определенные искусственные химические вещества. Эти озоноразрушающие вещества были в основном внедрены в 1970-х годах в широком диапазоне промышленных и бытовых применений, главным образом в холодильниках, кондиционерах и огнетушителях.

Озоновая дыра

Наибольшее истощение озонового слоя наблюдается на Южном полюсе. Это происходит в основном в конце зимы и ранней весной (с августа по ноябрь в этом регионе), а пик истощения обычно приходится на начало октября, когда озон часто полностью разрушается на больших территориях.

Это сильное истощение создает так называемую «озоновую дыру», которую можно увидеть на изображениях антарктического озона, сделанных с помощью спутниковых наблюдений. В большинстве лет максимальная площадь дыры больше, чем сам антарктический континент. Хотя потери озона менее радикальны в Северном полушарии, над Арктикой и даже над континентальной Европой также наблюдается значительное утончение озонового слоя.

Большинство озоноразрушающих веществ, выбрасываемых в атмосферу в результате деятельности человека, остаются в стратосфере десятилетиями, а это означает, что восстановление озонового слоя является очень медленным и длительным процессом. Дыра выросла в годы после ратификации Монреальского протокола из-за отставания, вызванного тем, что озоноразрушающие вещества долго остаются в стратосфере. Максимальный размер озоновой дыры сейчас уменьшается.

Статус существующей в настоящее время озоновой дыры можно узнать на веб-сайте Copernicus. здоровье.

Отрицательные эффекты включают рост некоторых видов рака кожи, катаракты глаз и иммунодефицитных состояний. УФ-излучение также влияет на наземные и водные экосистемы, изменяя рост, пищевые цепи и биохимические циклы. Водная жизнь непосредственно под поверхностью воды, основа пищевой цепи, особенно сильно страдает от высоких уровней УФ-излучения. УФ-лучи также влияют на рост растений, снижая продуктивность сельского хозяйства.

Действия по защите озонового слоя

Монреальский протокол

В 1987 году для решения проблемы разрушения озонового слоя международное сообщество приняло Монреальский протокол по озоноразрушающим веществам. Это был первый международный договор, подписанный всеми странами мира, и он считается величайшим успехом в области охраны окружающей среды в истории Организации Объединенных Наций.

Целью Монреальского протокола является сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ, чтобы уменьшить их присутствие в атмосфере и тем самым защитить озоновый слой Земли.

На приведенной ниже диаграмме показано снижение потребления озоноразрушающих веществ, подпадающих под действие Монреальского протокола.

Потребление контролируемых озоноразрушающих веществ (ОРВ) (ЕС-27 + Великобритания и глобальный уровень)

Европейское агентство по окружающей среде

Источник: Европейское агентство по окружающей среде самые строгие и передовые в мире. С помощью ряда правил ЕС не только внедрил Монреальский протокол, но и часто выводил из употребления опасные вещества быстрее, чем это требовалось.

Текущий «Регламент ЕС по озону» (Регламент (ЕС) 1005/2009) содержит ряд мер для обеспечения более высокого уровня амбициозности. В то время как Монреальский протокол регулирует производство этих веществ и их торговлю оптом, Регламент по озону запрещает их использование в большинстве случаев (некоторые виды использования все еще разрешены в ЕС). При этом он регулирует не только вещества в сыпучих материалах, но и содержащиеся в продуктах и оборудовании.

Регламент ЕС по озону также устанавливает лицензионные требования для всего экспорта и импорта озоноразрушающих веществ, а также регулирует и контролирует не только вещества, подпадающие под действие Монреальского протокола (более 90 химических веществ), но и некоторые из них, которые не охвачены (пять дополнительных химических веществ, называемых «новыми веществами»).

Для получения дополнительной информации см. раздел «Регламент по озону».

Воздействие глобальных действий и нерешенные проблемы

Глобальное потребление озоноразрушающих веществ сократилось примерно на 98% с тех пор, как страны начали принимать меры в соответствии с Монреальским протоколом. В результате снижается концентрация в атмосфере наиболее агрессивных видов озоноразрушающих веществ и появляются первые признаки восстановления озонового слоя.

Тем не менее, ожидается, что озоновый слой полностью не восстановится раньше второй половины этого столетия. Это связано с тем, что после выброса озоноразрушающие вещества остаются в атмосфере в течение многих лет и продолжают наносить ущерб.

Еще многое предстоит сделать для обеспечения дальнейшего восстановления озонового слоя и снижения воздействия озоноразрушающих веществ на климат Земли.

Максимальная протяженность озоновой дыры над южным полушарием с 1979 по 2019 год.

На изображениях ниже показаны анализы общего содержания озона над Антарктикой, проведенные Copernicus . Синие цвета указывают на самые низкие количества озона, а желтый и красный — на более высокие количества озона.

Максимальная протяженность озоновой дыры над южным полушарием с 1979 по 2019 год

Источник: Европейское агентство по окружающей среде

Источник: Европейское агентство по окружающей среде0005

Обеспечение надлежащего соблюдения существующих ограничений в отношении озоноразрушающих веществ и дальнейшего сокращения глобального использования озоноразрушающих веществ.
Обеспечение того, чтобы с банками озоноразрушающих веществ (как в хранилищах, так и в существующем оборудовании) обращались безвредным для окружающей среды образом и заменяли их экологически безопасными альтернативами.
Обеспечение того, чтобы разрешенное использование озоноразрушающих веществ не перенаправлялось на незаконные цели.
Сокращение использования озоноразрушающих веществ в целях, которые не считаются потреблением в соответствии с Монреальским протоколом.
Обеспечение того, чтобы не появлялись новые химические вещества или технологии, которые могли бы создать новые угрозы озоновому слою (например, вещества с очень коротким сроком жизни).

Связь между озоноразрушающими веществами и изменением климата

Большинство искусственных озоноразрушающих веществ также являются сильнодействующими парниковыми газами. Некоторые из них имеют эффект глобального потепления до 14000 раз сильнее, чем углекислый газ (CO ₂), основной парниковый газ.

Таким образом, глобальный поэтапный отказ от озоноразрушающих веществ, таких как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и хлорфторуглероды (ХФУ), также внес значительный положительный вклад в борьбу с изменением климата.

С другой стороны, глобальный поэтапный отказ привел к значительному увеличению использования других типов газов для замены веществ, разрушающих озоновый слой, в различных областях применения. Эти фторсодержащие газы («F-газы») не повреждают озоновый слой, но имеют значительный эффект глобального потепления. Поэтому в 2016 году Стороны Монреальского протокола договорились добавить в список контролируемых веществ наиболее распространенный тип фторсодержащих газов — гидрофторуглероды (ГФУ).

Для получения дополнительной информации см. раздел «Фторированные парниковые газы».

Документация

Статистические данные о ходе поэтапного отказа от озоноразрушающих веществ

Европейское агентство по окружающей среде (ЕАОС)
- годовые отчеты о производстве, импорте, экспорте, уничтожении и использовании озоноразрушающих веществ в Европейском Союзе
- графики и показатели производства и потребления озоноразрушающих веществ
Секретариат ЮНЕП по озону
- Центр доступа к данным Секретариата ЮНЕП по озону содержит данные о годовом производстве, импорте, экспорте, уничтожении и использовании озоноразрушающих веществ во всем мире

Разрушение озонового слоя

COPERNICUS
- обширные данные об озоновом слое, в том числе текущие карты озоновой дыры и прогноза содержания озона
Группа по оценке воздействия на окружающую среду (EEAP)
- отчеты о различных последствиях разрушения озонового слоя
Группа научной оценки (SAP)
- состояние разрушения озонового слоя и соответствующие вопросы науки об атмосфере

Альтернативы озоноразрушающим веществам

Группа по технико-экономической оценке (ГТОЭО)
- техническая информация, касающаяся технологий, альтернативных озоноразрушающим веществам
Международная организация гражданской авиации (ИКАО)
- обновленная информация о разработке альтернатив галонам для авиационных систем пожаротушения
Агентство по авиационной безопасности Европейского Союза (EASA)
- Руководство по замене Halon в авиационной промышленности

FAQ

Защита озона стратосферы, и хотя здоровье озонового слоя улучшилось, многое еще предстоит сделать.

Климат 101: Истощение озонового слоя

Озоновый слой помогает защитить жизнь от вредного ультрафиолетового излучения. Узнайте, что вызвало озоновую дыру и как Монреальский протокол 1989 года стремился положить конец истощению озонового слоя.

За последние 30 лет человечество добилось прогресса в предотвращении ущерба озоновому слою за счет ограничения использования определенных химических веществ. Но многое еще предстоит сделать для защиты и восстановления атмосферного щита, который находится в стратосфере на высоте от 9 до 18 миль (от 15 до 30 километров) над поверхностью Земли.

Атмосферный озон поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца, особенно вредные лучи типа УФВ. Воздействие УФ-излучения связано с повышенным риском развития рака кожи и катаракты, а также с повреждением растений и морских экосистем. Атмосферный озон иногда называют «хорошим» озоном из-за его защитной роли, и его не следует путать с тропосферным или приземным «плохим» озоном, ключевым компонентом загрязнения воздуха, который связан с респираторными заболеваниями.

Озон (O ₃) представляет собой высокореактивный газ, молекулы которого состоят из трех атомов кислорода. Его концентрация в атмосфере естественным образом колеблется в зависимости от времени года и широты, но в целом она была стабильной, когда в 1957 году начались глобальные измерения. Новаторские исследования 1970-х и 1980-х годов выявили признаки проблем.

Озоновые угрозы и «дыра»

В 1974 году Марио Молина и Шервуд Роуленд, два химика из Калифорнийского университета в Ирвине, опубликовали статью в журнале Nature с подробным описанием угроз озоновому слою от хлорфторуглеродных (CFC) газов. В то время ХФУ широко использовались в аэрозольных распылителях и в качестве хладагентов во многих холодильниках. Достигая стратосферы, солнечные УФ-лучи расщепляют ХФУ на вещества, в состав которых входит хлор.

Новаторское исследование, за которое они были удостоены Нобелевской премии по химии 1995 года, пришло к выводу, что атмосфера обладает «конечной способностью поглощать атомы хлора» в стратосфере.

Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, по данным Агентства по охране окружающей среды США, уничтожая озон гораздо быстрее, чем его можно заменить.

Работа Молины и Роуленда получила поразительное подтверждение в 1985 году, когда группа английских ученых обнаружила дыру в озоновом слое над Антарктидой, которая позже была связана с фреонами. «Дыра» на самом деле представляет собой область стратосферы с чрезвычайно низкими концентрациями озона, которая повторяется каждый год в начале весны в Южном полушарии (с августа по октябрь). Весна приносит солнечный свет, который выделяет хлор в стратосферные облака.

Аэрозоль из баллончиков иногда содержит озоноразрушающие вещества, называемые хлорфторуглеродами или ХФУ.

Фотография Марка Тиссена

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Состояние озонового слоя сегодня

Признание вредного воздействия ХФУ и других озоноразрушающих веществ привело к принятию Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, в 1987 г. , эпохальному соглашению о поэтапном отказе от тех веществ, которые были ратифицирован всеми 197 стран-членов ООН. Без пакта в США было бы дополнительно 280 миллионов случаев рака кожи, 1,5 миллиона смертей от рака кожи и 45 миллионов катаракт, а мир был бы как минимум на 25 процентов жарче.

Спустя более 30 лет после Монреальского протокола ученые НАСА задокументировали первое прямое доказательство того, что озоновый слой Антарктики восстанавливается благодаря поэтапному отказу от ХФУ: истощение озонового слоя в регионе снизилось на 20 процентов с 2005 года. А в конце 2018 года, Организация Объединенных Наций подтвердила в научной оценке, что озоновый слой восстанавливается, прогнозируя, что он полностью восстановится в (неполярном) северном полушарии к 2030-м годам, затем в южном полушарии в 2050-х годах и в полярных регионах к 2060 году9.0005

Мониторинг озонового слоя продолжается, и выяснилось, что его восстановление может оказаться не таким простым, как хотелось бы. Исследование, проведенное в начале 2018 года, показало, что содержание озона в нижних слоях стратосферы неожиданно и необъяснимо снизилось с 1998 года, а другое исследование указало на возможные продолжающиеся нарушения Монреальского пакта.

В мире еще не все ясно, когда речь идет о вредных газах охлаждающих жидкостей. Некоторые гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), переходные заменители, которые менее вредны, но все же вредны для озона, все еще используются. Развивающимся странам необходимо финансирование из Многостороннего фонда Монреальского протокола для отказа от наиболее широко используемого из них – хладагента R-22. Хладагенты нового поколения, гидрофторуглероды (ГФУ), не разрушают озоновый слой, но являются мощными парниковыми газами, улавливающими тепло и способствующими изменению климата.

Хотя ГФУ составляют небольшую часть выбросов по сравнению с двуокисью углерода и другими парниковыми газами, их воздействие на планету потепления побудило в 2016 году добавить к Монреальскому протоколу Кигалийскую поправку. Эта поправка, вступившая в силу в январе 2019 года, стремится сократить использование ГФУ более чем на 80 процентов в течение следующих трех десятилетий. Тем временем компании и ученые работают над безвредными для климата альтернативами, включая новые охлаждающие жидкости и технологии, снижающие или устраняющие зависимость от химических веществ.