Значение озона для жизни на Земле

Какое значение озонового слоя в поддержании жизни на Земле, Вы узнаете из этой статьи.

Значение озона для жизни на Земле

Озон – это вещество, которое содержит молекулу, состоящую из 3 атомов кислорода. При нормальных погодных условиях он являет собой голубоватый газ. Когда наблюдается снижение температуры, то озон переходит в фазу жидкости с цветом индиго. Пребывая в твердом виде, это вещество образовывает кристаллы темно-синего или даже черного цвета. Озон имеет характерный запах и после грозы его легко почувствовать. Данный термин ввел в научный оборот немецкий химик Шенбейн в 1840 году.

Над поверхностью Земли озон создает уникальный озоновый слой на высоте 20-40 км. Он образовался под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения в верхних слоях атмосферы и имеет большое значение в жизни всех живых существ на планете.

Озоновый слой и его значение

Значение озонового слоя для биосферы в том, что он поглощает вредные для животных и здоровья человека лучи из космоса. Он представляет собой своеобразный фильтр, задерживающий электромагнитное и ультрафиолетовое излучение Солнца. Но сегодня наблюдается разрушение озонового слоя, через выбросы в атмосферу  фреона – органического вещества, которое образовывает в нем дыры. Вследствие чего его защитные действия заметно ухудшаются. Над Антарктидой каждой весной в озоновом слое образовывается дыра размером с США.

Уменьшение озонового слоя влияет на климат. Поскольку он удерживает тепло рассеивающееся с поверхности планеты, то снижение его уровня приводит к смене направления господствующих ветров и погоды. В будущем на Земле ученые прогнозируют неурожаи, засухи, нехватку продовольствия и голод. И такая печальная картина, если не принять меры, наступит через 100 лет.

Влияние озонового слоя на живые организмы

Жизнь на Земле была бы другой, если бы трехмиллиметровый тонкий озоновый слой не защищал ее. Исчезни сегодня экран озона, то жизнь могла бы существовать только глубоко под водой или в водах Мирового океана.

Как мы уже говорили выше, озоновый слой поглощает коротковолновые губительные ультрафиолетовые лучи. Уменьшение его концентрации губительно влияет на живые организмы. У человека и животных наблюдаются разнообразные патологии: нарушения легочной функции, заболевания иммунной и нервной систем, рак сетчатки глаз и кожи. Возросшее влияние ультрафиолетового облучения изменяет целые экосистемы, особенно цикл жизнедеятельности фитопланктона и наземной растительности.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какое значение имеет озон для жизни. 

kratkoe.com

Озоновая дыра и значение слоя озона для Земли

Земля - единственная в Солнечной системе планета, на которой во всём своём многообразии существует жизнь.

Это было бы невозможно без солнечного излучения - главного источника энергии, согревающего наш общий дом до температуры, при которой становится возможным протекание метаболических процессов.

Однако в составе этого потока есть и губительные для жизни лучи - и то, что они плохо достигают поверхности нашей планеты, заслуга тонкого слоя атмосферы, содержащего

газ озон. Землю подобно вуали окружает атмосфера - газовая оболочка, по вертикальному строению напоминающая слоёный пирог.

Ближайший к Земле слой называется тропосферой, характерный наибольшей плотностью. Толщина тропосферы неоднородна - над полюсами она едва достигает 7 - 10 км, но в умеренных географических широтах мощность слоя возрастает до 10 - 12 км, а в районе экватора составляет уже 16 - 18 км.

Над тропосферой находится узкая прослойка, называемая тропопаузой, выше которой начинается стратосфера. В нижней части стратосферы, на высоте 23 - 25 км, максимально сконцентрирован озон, поэтому данную часть атмосферного «пирога» называют ещё озоносферой. В природе озон образуется при электрических разрядах в атмосфере - вот почему во время сильной грозы в воздухе ощущается слабый его запах.

Образуется этот газ и в результате фотохимических реакций, происходящих в озоносфере под влиянием ультрафиолетового излучения, длина волны которого не превышает 120 нм. В результате описанных процессов в озоносфере устанавливается динамическое равновесие со стабильным, богатым озоном слоем, который оберегает жизнь от смертоносной коротковолновой радиации, приходящей из космоса.

В начале XIX столетия известный английский астроном Фредерик Уильям Гершель, изучая солнечный спектр, открыл, что помимо видимого света в нём есть и другие типы излучений, одно из которых он назвал инфракрасным, а другое ультрафиолетовым.

Оба они невидимы для человеческого глаза, но если ИФ-лучи несут животворное тепло, то УФ-излучение, энергия волн которого значительно превышает показатели видимого спектра, смертоносно для всех биологических объектов.

В свою очередь, УФ-лучи также неоднородны. Наиболее опасны из них короткие волны, граничащие с рентгеновским излучением: они-то и являются наиболее смертоносными для живых организмов. УФ-излучение с диапазоном волн 280-315 нм тоже опасно, хотя и не так вредно. Длинноволновая часть ультрафиолетового спектра классифицируется как UVA - это так называемое мягкое УФ-излучение. Озон представляет собой аллотропную форму кислорода - газа содержание которого в воздухе равно приблизительно 21%. Если молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода.

Открытый в 1839 году швейцарским химиком Христианом Фридрихом Шёнбейном, он представляет собой светло-голубой газ большей, чем у воздуха, плотности, обладающий характерным, довольно приятным запахом. Химически озон очень активен, и даже при низких температурах бурно вступает в реакцию, а в больших концентрациях вреден для человека. Фреоны - группа химических соединений, фторхлорпроизводные предельных углеводородов.

Из самых разрушительных для озонового слоя веществ - хлорфторугперодов - наиболее распространён фреон 12.

Летучие и нерастворимые в воде, фреоны опасны для озонового слоя тем, что период их пребывания в стратосфере исчисляется десятками лет. Под воздействием УФ-излучения из молекул этих веществ «выбивается» атом хлора, который тут же реагирует с озоном, превращая его в молекулу кислорода, а образовавшийся при этом оксид хлора тут же реагирует с новой молекулой озона. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока фреон не распадётся, а на это может уйти целый век.

Не будь слоя озона, трудно сказать, как бы развивалась - если вообще появилась бы - жизнь на нашей планете.

При всём при том сегодня в результате деятельности человека хрупкое динамическое равновесие, сложившееся в озоновом слое, серьёзно нарушено, и эта проблема вызывает большую тревогу.

Суть в том, что окислы серы и азота, во всё большем количестве поступающие в атмосферу в результате работы двигателей внутреннего сгорания, ядерных испытаний, ослабляют озоновый слой. Однако самыми разрушительными веществами оказались фреоны, которые с первой половины XX века использовались в качестве хладагентов в различной холодильной технике, а также как летучие компоненты в аэрозольных упаковках для борьбы с комарами.

Затем этими веществами заинтересовались в электронной, медицинской и парфюмерной промышленности: фреоны стабильны и не токсичны, не горят, почти не реагируют с другими соединениями и обладают ещё многими другими преимуществами. Однако со временем выяснилось, что для экологии фреоны представляют большую опасность - попав в стратосферу, они вступают в реакцию с химически активным озоном, начинают активно разрушать слой этого газа и тем самым ослабляют защиту Земли от губительного УФ-излучения.

В 1974 году американский химик Фрэнк Шервуд Роуленд и его мексиканский коллега Марио Хосе Молина высказали гипотезу о негативном влиянии фреонов на озоновый слой планеты, которая вскоре была научно доказана, и в 1995 году за своё открытие эти исследователи были удостоены Нобелевской премии по химии.

Важность этого открытия состоит в том, что с конца 1970 годов наблюдается резкое сокращение уровня озона, причём больше всего пострадал район Южного полюса, над которым образовалась озоновая дыра. Подсчитано, что если над экватором ежегодное сокращение озонового слоя составляет 0,2%, в умеренных широтах - 0,4 - 0,8%, то над Антарктидой озоновый слой истощается на несколько процентов в год.

В целом же в сравнении с 1970 годом за период с 1982 по 1992 годы содержание озона в стратосфере снизилось почти на 50%. Если процесс разрушения озонового слоя будет и дальше продолжаться такими же темпами, это нарушит равновесие между экосистемами планеты.

Уже сегодня повышенная радиация вызвала массовую гибель планктона, в результате чего сокращается популяция питающихся им видов морских обитателей. Интенсивное УФ-излучение угнетает фотосинтез растений, что приводит к падению их урожайности. У людей оно подавляет иммунитет и снижает защитный барьер организма; этой причиной объясняется увеличение риска заболеваний, среди которых наиболее опасны новообразования, в частности рак кожи, и глазные болезни - например, катаракта. Как только гипотеза Роуленда и Молина подтвердилась, мир стал внимательнее относиться к «фреоновой опасности».

В 1987 году, например, по инициативе ООН 31 страна подписала Монреальский протокол о веществах, разрушающих озоновый слой.

И всё-таки, несмотря на столь масштабные защитные меры, понадобится ещё несколько десятилетий, чтобы показатель толщины слоя озоносферы достиг уровня начала 1970 года.

Константин Моканов

medbe.ru

Что такое «озоновый экран»? Каково его значение?

Вы когда-нибудь находили в Интернете ролик, где показана Земля: от её ядра до вида на планету из далёкого космоса?

Я предлагаю вам отправиться вместе со мной в такой полёт, чтобы ответить на вопрос об "озоновом экране". И посмотрим мы сначала на…

Оболочки земли

Наша удивительная планета опоясывается несколькими оболочками. Вот основные из них:

  • литосфера покрывает поверхность Земли: в неё входит земная кора и верхний слой мантии
  • гидросфера представляет все водные пространства.
  • биосфера – это все живые организмы на планете
  • атмосфера – воздушное пространство, окружающее нашу планету.

Подлетаем ближе и видим, что эти оболочки также состоят из нескольких более мелких. Присмотримся к атмосфере: её можно разделить на 5 слоёв. Обратите внимание на стратосферу – слой на высоте от 11 до 50 км от поверхности. Вы можете заметить, что там под воздействием светового излучения происходят химические реакции, благодаря которым в стратосфере появляется озон, образующий тот самый озоновый слой. Наиболее активно озон вырабатывается на высоте 25-30 км.

Что такое озоновый экран и каково его значение

"Озоновый экран" – это слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона.

Его основная задача – поглощать большую часть ультрафиолетового излучения, идущего от Солнца. Ультрафиолетовое излучение в больших объёмах крайне опасно для человека и природы, поэтому сохранять цельность озонового слоя очень важно.

Кроме того, озон поглощает тепловую энергию Земли, не давая ей «уйти» в космос, тем самым сохраняя тепло в атмосфере.

Как предотвратить разрушение озонового слоя

Как я уже отметила, озоновый слой очень важен для всего живого. К сожалению, в последнее время он истощается и разрушается. Это является одной из глобальных проблем экологии. Например, вредят озоновому слою космические аппараты, проходящие сквозь экран и буквально прожигающие его. Но больший удар идёт от использования фреонов – бесцветных химических веществ, используемых во многих отраслях производства: косметической и медицинской (в распылителях), холодильной. Таким образом, для того, чтобы снизить уровень пагубного влияния фреонов на озоновый слой, достаточно пользоваться экологическими аэрозолями и бытовыми приборами, и в последнее время многие производства пошли на такие меры.

Я надеюсь, что наше путешествие вам понравилось и вы обязательно задумаетесь о том, как именно можно снизить риск разрушения озонового слоя.

travelask.ru

Озоновый слой Земли: его значение проблемы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Волоконовская средняя общеобразовательная школа №1

Волоконовского района Белгородской области».

РЕФЕРАТ

Выполнила ученица 8 «А» класса

Плотникова Мария.

Руководитель

учитель биологии

Кащенко Наталья Сергеевна

Волоконовка 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………...3

1 Роль озона и озонового экрана для жизни нашей планеты…………..3

2 Экологические проблемы атмосферы

2.1. Уменьшение озонового слоя и факторы, влияющие на него……..6

2.2. Озоноразрушающие вещества и механизм их действия…………..7

2.3. Производство озоноразрушающих веществ в России……………..7

2.4.  «Озоновые дыры»…………………………………………………....8

3 Влияние уменьшения озонового слоя на жизнь на    Земле…………10

4 Как можно помочь своей планете

4.1.  Принимаемые меры по защите озонового слоя…………………….10

4.2. Проекты восстановления озонового слоя…………………………....12

5 Роль ионизаторов в жизни человека……..…..…………………………13

Заключение…………………………………………………………………16

Библиографический список литературы ………………………………...18

Приложение

Введение

В ХХ веке появились признаки изменения климата. На Земле стало теплее. Последнее столетие было самым тёплым из тысячелетия. С чем это связано? К каким последствиям это может привести? Нас давно интересуют проблемы окружающей среды. О проблемах атмосферы, о роли озона и озонового экрана в конце прошлого века много писали и спорили в научных кругах, это широко освещалось в прессе. Поэтому, мы имели об этом представление.  Но   в   процессе   работы  над  темой «Проблемы атмосферы: озон» мы несколько изменили наше мнение о проблеме атмосферы и состоянии озонового слоя Земли.  Человек ли и его влияние стали главными в появлении этой проблемы? Тема эта актуальна и важна сегодня, как и раньше.

Цель:     Изучение проблем озонового слоя;

Задачи: Выяснить влияние деятельности человека на изменение климата планеты;

Гипотеза: Человек лишь отчасти виновен в появлении этой проблемы;

Объект исследования: Озоновый слой;

Предмет  исследования: Озоновый слой как условие  жизни на Земле и разрушающие его факторы.

Работая над темой, мы изучали и анализировали литературу: учебники, журнальные статьи, справочники и аналитический ежегодник « Россия в окружающем мире». Выполняя эту работу, мы хотели выразить своё видение этой проблемы, её возможные последствия для окружающей среды  и  возможности человека повлиять на  решение этой проблемы.

1 Роль озона и озонового экрана для жизни нашей планеты.

Озон – трёхатомный кислород (О3), газ довольно редкого интенсивного синего цвета, при низких температурах (-112о С) превращается в темно-синюю жидкость, а при более низком охлаждении    образует   темно  -  фиолетовые   кристаллы. Озон чрезвычайно ядовит (даже больше, чем угарный газ), предельно допустимая концентрация его в воздухе 0.00001 %. Отчасти голубой цвет атмосферы Земли обязан озону. Озон присутствует в атмосфере над Землёй от 15 до 50км, очень в незначительной концентрации – даже до высоты 70 км. Максимальная его концентрация находится на высоте около 40 км над поверхностью  Земли.

Озоновая среда – агрессивная среда, коррозирующая железо, разъедающая органические соединения, является дезинфицирующим раствором  (в жидкостях).

Большая часть озона образуется в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения.        Его концентрация  зависит от интенсивности ультрафиолетового излучения Солнца в различных длинах волн. Ультрафиолетовое излучение Солнца с длиной волны менее 230 нм приводит к увеличению озона. Возрастание излучения в волнах с большей длиной вызывает повышение температуры и, наоборот,  разрушает озон.         

 Ультрафиолет разбивает на атомы молекулы обыкновенного кислорода, и эти свободные атомы присоединяются к молекулам кислорода, образуя полезный озон в несколько миллиметров на высоте от 19 до 40 км над поверхностью Земли. Немного озона проникает с потоками воздуха в нижние слои атмосферы.

Об озоновом слое атмосферы учёные узнали в 70 – е годы ХХ столетия. Наряду с видимым светом, Солнце излучает ультрафиолетовые волны.  Особую опасность представляет коротковолновая часть жёсткого ультрафиолетового излучения. Всё живое на Земле защищено  от агрессивного воздействия ультрафиолетового излучения, обладающего высокой биологической активностью,  т.к. свыше 90% его поглощается озоновым слоем, так называемым озоновым экраном. (По материалам «Cправочника по охране геологической среды»)

        Озоновый экран – слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7-8 км (на полюсах) и 17-18км (на экваторе) и 50 км  над поверхностью планеты и отличающийся повышенной концентрацией озона, отражающий жёсткое коротковолновое /ультрафиолетовое/ космическое излучение, опасное для живых организмов. Основная масса озона находиться в стратосфере.        Толщина стратосферного озонового слоя, приведенная к нормальным условиям давления атмосферы (101.3 Мпа) и температуры (0о С) на поверхности Земли, составляет около 3 мм. Но реальное количество озона зависит от времени года,  от широты, долготы и многого другого. Этот слой защищает людей и живую природу так же и от мягкого рентгеновского излучения.         Благодаря озону стало возможно возникновение на Земле жизни и её последующая эволюция. Озон сильно поглощает солнечную радиацию в различных участках спектра, но особенно интенсивно – в ультрафиолетовой части (с длиной волн менее 400 нм), а с большей длиной волн (более 1140 нм) – значительно меньше.

Озон, образуемый близко от поверхности Земли, называют вредным.  В приземных слоях озон образуется под действием случайных факторов. Он возникает во время грозы, при ударе молнии, работе рентгеновского оборудования, его запах можно ощутить возле  работающей копировальной техники. В загрязнённом оксидами озона воздухе под действием солнечных лучей образуется озон, способствующий образованию опасного явления, называемого фотохимическим смогом. Когда лучи света реагируют с веществами, содержащимися в выхлопных газах и промышленных дымах, тоже образуется озон. Жарким туманным днём в загазованной местности уровень озона может достигнуть угрожающих величин. Дыхание озоном очень опасно, так как он разрушает лёгкие. Пешеходы, вдыхающие большое количество озона, задыхаются и ощущают боль в груди. Деревья и кусты, растущие у загазованных магистралей, при высоких концентрациях озона перестают нормально расти.

К счастью, природа наградила человека обонянием. Концентрация 0.05 мг\л, которая намного меньше предельно допустимой концентрации, прекрасно ощущается человеком, и он может почувствовать опасность. Запах озона – это запах кварцевой лампы.

        Но если озон находится на большой высоте, то он очень даже полезен для здоровья. Озон поглощает ультрафиолетовые лучи. До поверхности земли доходит всего 47% солнечной радиации, около 13% солнечной энергии поглощает озоновый слой в стратосфере, остальное поглощают облака (по материалам справочной и учебной литературы).

2 Экологические проблемы атмосферы

2.1.  Уменьшение озонового слоя и факторы, влияющие на него.

В последнее время ученые сильно озабочены загрязнением атмосферы и состоянием озонового слоя. Под загрязнением атмосферы  понимают изменение её состава при поступлении примесей. Вещества – загрязнители бывают трех видов: газы, пыль и аэрозоли  (диспергированные твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии). Космические ракеты, высотная авиация, испытания ядерного вооружения, глобальное истребление лесов, применение фреонов, а также загрязнение воздуха – факторы, разрушающие озоновый слой Земли. Фактором, сильно воздействующим на состояние атмосферы, является извержение вулканов. Все эти  факторы могут  нарушить нормальное функционирование озонового слоя Земли. Антропогенные факторы, т.е. появляющиеся в результате деятельности человека, несут большой вред состоянию озонового слоя нашей планеты. Глобальное загрязнение атмосферы фреонами (синтезируемыми людьми соединениями – фторхлоруглеродами), оксидами азота и другими веществами – возможно уменьшить.

2.2. Озоноразрушающие вещества и механизм их действия

Впервые  фреоны начали применять в 20-х годах прошлого века. Фреоны – инертные, негорючие, несложные в производстве вещества, получили широкое распространение в аэрозолях как растворители, их используют в огнетушителях, при эксплуатации холодильного оборудования в качестве охлаждающих жидкостей, при изготовлении одноразовой посуды из полистирола и упаковок для фасовки и хранения продуктов.

        

2.3. Производство озоноразрушающих веществ в России 

Суммарно производство озоноразрушающих веществ в России можно представить в виде диаграммы (см. приложение, таблица № 1).

        Механизм действия фреонов таков: попадая в верхние слои атмосферы, они преображаются. Молекулярные связи разрушаются. В результате выделяется хлор, который при соединении с озоном разрушает его:

О3 + Cl2       O2 + O + Cl2

Одной молекулы хлора хватает, чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона и  тем самым уменьшить его количество в атмосфере. В мире ежегодно производится более миллиона тонн фреонов.  Фреоны летучи и поднимаются в стратосферу. Озон вступает в активные фотохимические реакции с фреонами, оксидами азота. Фреоны разлагаются,  высвобождая атомарный хлор, который разрушает озоновый слой. В месте такого взаимодействия озоновый слой исчезает.

Темпы загрязнения атмосферы некоторыми озоноразрушающими веществами начали замедляться. К 2030г их производство должно быть полностью прекращено.  За последние 15 лет количество фреоновых выбросов резко сократилось: с 1,1 млн. тонн        до 160 тыс. тонн на сегодняшний день. Фреоны очень медленно выводятся из атмосферы и живут в ней десятки лет, (а некоторые – и 139 лет!) /по материалам аналитического ежегодника «Россия в окружающем мире»/

2.4. «Озоновые дыры»

  В «озоновой дыре» содержание озона меньше, чем в самом экране. Здесь содержание этого газа ниже нормы  на 30 – 50 %. Защитные свойства этого озонового слоя уменьшаются.        Более 2000 лет общее количество озона менялось незначительно. Об этом свидетельствует реконструкция газового состава атмосферы, сделанная по результатам анализа пузырьков воздуха из Антарктических ледовых кернов.

        В 1974 г американские учёные Ш. Роуланд, М. Молина обнаружили, что озоновый слой Земли разрушается под воздействием хлора, который содержится в фреонах. С этих пор научный мир раскололся на две части. Одни полагают, что колебания в толщине озонового слоя вполне закономерны  и регулируются вполне закономерными, естественными природными процессами; другие считают, что в озоновых страданиях виноваты люди с их техническим воздействием на окружающую среду.

В 1995 году ученые  Роуланд,  Молина и немецкий ученый  П. Крутцен были удостоены Нобелевской премии за исследования в области образования и распада озона в земной а атмосфере. Концентрация озона обычно повышена в полярных и приполярных областях.         Исследуя концентрацию озона в атмосфере с помощью  спутниковых наблюдений, ученые обратили внимание, что общее содержание стратосферного озона каждой весной уменьшается : в 1986 – 1991г.г. его количество над Антарктидой было на 30 – 40% ниже, чем в 19967 –1971 г.г., а в1993 году общее содержание стратосферного озона уменьшилось  на 60%, и 1987 – 1994 г.г. его малое количество оказалось рекордным: почти в четыре раза меньше нормы. В 1994г в течение шести весенних недель над Антарктидой озон полностью исчез в нижних слоях стратосферы.

Так значительное истощение озона каждой весной было установлено сначала над Антарктидой, а затем над Арктикой. Площадь каждой дыры составляет около 10 млн. км2. В настоящее время выяснено, как образуется антарктическая озоновая дыра: это происходит в результате сочетания многих процессов в атмосфере Антарктики. Решающую роль здесь играют фреоны, доставляющие хлор и его окислы, и  так называемые полярные стратосферные облака, образующиеся в период полярной ночи в очень холодной стратосфере. Таким образом, если выбросы фреонов будут продолжаться, можно ожидать расширения «дыр» над полюсами.

        Размеры  озоновой дыры, также как и содержание озона в ней, может меняться в значительных пределах. Когда меняется направление господствующих ветров, озоновая дыра заполняется молекулами озона из рядом расположенных участков атмосферы, при этом количества озона в соседних участках снижается. Дыры могут даже перемещаться. Например, зимой 1992 г слой озона над Европой и Канадой стал   на   20% тоньше.

Сейчас в мире работает более 120 озонометрических станций, 40 из них – на территории России. Измерение общего содержания озона  с Земли обычно производятся с помощью спектрофотометра Добсона. Точность таких измерений составляет  +1-3%. В России для измерения общего содержания озона  чаще используют фильтровые озонометры, точность их измерений несколько  ниже.  Распределение озона в атмосфере изучают и с помощью приборов, установленных на спутниках ( в России –спутник « Метеор», в США – спутник « Нимбус»).

        Озоновая дыра образуется над теми территориями, где сосредоточены предприятия, производящие озоноразрушающие вещества. В 70-80-х гг снижение концентрации озона над территорией России было эпизодическим. Но со 2-ой половины 90-х гг в зимнее время это явление стало наблюдаться над обширными районами России уже регулярно.  Озоновые дыры в последние годы образуются над Сибирью и Европой, что ведёт к увеличению заболеваемости раком кожи у людей и другими заболеваниями. Это непременно отразится также и на других обитателях планеты (по материалам сайта www.nature.ru).

3 Влияние уменьшения озонового слоя на жизнь на    Земле

Уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы всего на 1% в масштабах планеты вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3-6 % у людей и животных, до 150 тысяч случаев катаракты, так как на 2%   увеличивается проницаемость атмосферы для ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовые лучи, кроме того, оказывают повреждающее действие на иммунную систему организма, делая его более восприимчивым к инфекционным заболеваниям, (например, к малярии). Ультрафиолетовые лучи разрушают и клетки растений – от деревьев до злаков, снижают скорость роста фитопланктона, ускоряют вымирание животных морских и океанических форм жизни из-за уменьшения количества растительной пищи.         Прорыв через озоновую дыру солнечных рентгено- и ультрафиолетовых лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50 – 100 раз, увеличивает число лесных пожаров.

        Ещё тревожит и то, что истощение озонового слоя может непредсказуемо изменить климат Земли. Озоновый слой задерживает тепло, рассеивающееся с поверхности Земли. При разложении озона выделяется тепло, которое повышает температуру стратосферы, создает «одеяло» вокруг Земли. По мере уменьшения количества озона в атмосфере температура воздуха снижается, изменяется направление господствующих ветров и меняется погода. Результатом могут стать засухи, неурожаи, нехватка продовольствия и голод ( по материалам СМИ и учебной литературы).

         

4 Как можно помочь своей планете

4.1. Принимаемые меры по защите озонового слоя.

 Международное сообщество, озабоченное этой тенденцией, уже ввело ограничения на выброс фреонов. В 1985 г в Вене (Австрия) была принята Венская конвенция об охране озонового слоя Земли. Основными положениями этой конвенции стали:

  1. сотрудничество в области исследования веществ и процессов, которые влияют на изменения в озоновом слое;
  2. создание альтернативных веществ и технологий ;
  3. наблюдение за озоновым слоем;
  4. сотрудничество в области разработки и применения мер, контролирующих деятельность, приводящих к неблагоприятным воздействиям в озоновом слое;
  5. сотрудничество в разработке и передаче технологий и научных знаний.

В 1987 г правительство 56 стран (в том числе и СССР),  подписали Монреальский протокол, по которому производство фторхлоруглеродов  должно уменьшиться вдвое уже к началу ХХI века. Более поздние соглашения –  1990г в  Лондоне, 1992г – в Копенгагене, содержат призыв полностью прекратить производство этих веществ.

        Легче всего было решить проблему замены фреонов на другие вещества в аэрозолях – их заменяют на углеводордные пропелелленты типа пропана или бутана. В Росcии аэрозоли с углеводородным пропеллентом с 1994г выпускает АО « Хитон» в Казани.

Внедрение озонобезопасных веществ вызывает наибольшие трудности в производстве холодильной техники. Новые, не разрушающие озон, хладагенты уже существуют, такие как хладоны R-134А,   R-404A,  R-407C,  R-507 и некоторые другие. Их изготавливают, правда, не в России.  Они очень дороги. Производители новых хладонов не скрывают, что на смену этим новым хладонам придут другие, ещё лучшие (одним  из ведущих производителей их является американская корпораця «Дюпон»). Существующие сегодня новые хладоны долго не задержатся на рынке.

Фактически взят курс на замену хладагента каждые 5-6 лет ( а вместе с этим масла, запчастей, если не всего оборудования). То, что стало нормой на Западе в бытовой технике, переносится на промышленный холод. Какой потребитель это выдержит? Тем более в России и на просторах СНГ. Всё это связано с огромными затратами. Экономические трудности здесь велики, поэтому в холодильном оборудовании до сих пор в основном используются фреоны. Только в России для разовой заправки всего холодильного оборудования потребовалось бы 30-35 тыс.тонн фреонов . Ежегодное его  количество для дозаправки составляет 4,5 тыс тонн.

        Фреоновый кризис заставил разрабатывать новые перспективные способы получения холода. Компрессорные холодильные машины доживают последние десятилетия. Скорее всего, основным источником холода в промышленных холодильных установках станут идущие с поглощением тепла  эндотермические химические реакции. Согласно теоретическим оценкам, энергетическая эффективность таких охладителей ожидается в 1,5 – 2 раза выше, чем у компрессорных систем (по материалам книги Киселёва    В.Н.  «Основы   экологии»  и   аналитического   ежегодника

 «Россия в окружающем  мире»)

         

4.2. Проекты восстановления озонового слоя

По материалам сайта www.natura.ru,  по расчётам физиков, очистить атмосферу от фреонов можно всего за год, имея в качестве источника энергии один энергоблок атомной электростанции мощностью в 10 гВт.         Известно, что солнце производит в секунду 5-6 т озона, но разрушение идёт быстрее. Для восстановления озонового слоя его нужно постоянно подпитывать. Одним из первых проектов лечения нашей планеты был, но так и остался неосуществлённым, такой проект : на земле должно было быть  создано несколько « озоновых» фабрик, а грузовые самолёты должны были «забрасывать» озон в верхние слои атмосферы.

        В настоящее время есть и другие проекты: получать искусственно  озон в стратосфере. Для  этого на орбиту Земли нужно вывести 20 – 30 спутников, оснащённые лазерами. Каждый спутник представляет собой космическую платформу весом 80 – 100т, несущую солнечный конвектор  - «тепловую ловушку», накапливающую солнечную энергию и      преобразующую     тепло   в     электричество.    Лазерные      лучи должны « раскачать» молекулы озона, а дальше, с помощью Солнца, процесс пойдёт своим ходом. Идея этого проекта состоит в том, чтобы создать 20 тысяч тонн озона и поддерживать это число до тех пор, пока люди не придумают что-либо лучшее.

        Из уже действующих программ защиты озона можно назвать российско – американский проект « Метеор 3 - ТОМС». Ещё один путь предлагает российский консорциум « Интерозон»: производить озон непосредственно в атмосфере. В скором времени совместно с немецкой фирмой « Даза» планируется поднять на высоту 15 км аэростаты с инфракрасными лазерами, с помощью которых получать озон из двухатомного кислорода. С помощью МКС  возможно создать на высоте около 400км несколько космических платформ с источниками энергии и лазерами. Лучи лазеров будут направлены в центральную часть озонового слоя и станут постоянно подпитывать его. Источником энергии в этом проекте могут быть солнечные батареи. Космонавты на этих платформах нужны были бы лишь для их периодических осмотров и ремонта.

Да, для восстановления озонового слоя проекты существуют, но все они требуют огромных финансовых затрат, и будут ли они осуществлены, покажет время (из книги Яншина А.Д. «Научные проблемы охраны природы и экологии»).

5 Роль ионизаторов в жизни человека

Ионы воздуха бывают положительными и отрицательными. Процесс образования заряда на молекуле называется ионизацией, а заряженная молекула  - ионом или аэроионом. Если ионизированная молекула осела на частице или пылинке, то такой ион называется тяжелым.

Тяжелые ионы вредны для здоровья человека, а легкие, особенно отрицательные, обладают благоприятным и целительным действием. Отрицательные аэроионы снимают утомляемость, усталость, сокращают заболевания, усиливают иммунитет. В горном воздухе число аэроионов обоих зарядов доходит до 800-1000 штук на кубический сантиметр. А на некоторых курортах их число поднимается до нескольких тысяч. В воздухе городов число легких ионов может упасть до 50-100, а тяжелых возрасти до десятков тысяч на  кубический сантиметр.

Сделать воздух «живым» - это значит создать в воздухе ионы кислорода в такой концентрации, какая существует в воздухе горных курортов. Это призваны делать ионизаторы воздуха.

Ионизаторы воздуха предназначены для создания в помещении отрицательных аэроионов. Производители ионизаторов так обеспокоены напряжением на электродах своих аппаратов. Почему? Ответ прост! Потому, что чем выше напряжение, тем больше дальность распространения аэроионов. Это известно всем изготовителям и даже многим потребителям. Но инженерам, которые разрабатывают данные аппараты, также известно, что предельно допустимая напряженность (ПДН) электромагнитного поля должна быть не более 25 кВ/м.

По сей день, большое распространение получили ионизаторы с напряжением 50кВ; 30кВ; 25кВ.

Если напряжение на электроде ионизатора 50кВ, то чтобы узнать, на каком расстоянии должен находиться человек, необходимо провести несложные вычисления. Разделив напряжение на электроде на ПДН, получим 2 метра (50:25=2). Значит, к данному аппарату нельзя приближаться во время его работы ближе, чем на 2 метра.

Например,  ионизатор Мальм-аэрон  просчитаем так: 10 : 625 = 0.4м

 Расчеты по разным ионизаторам приведены в таблице № 2 (см. Приложение)

Самые “мощные” медицинские учреждения страны провели клиническую апробацию современных “Люстр Чижевского” (ионизаторов) и подтвердили уникальный эффект аэроионотерапии при лечении астмы. Это НИИ им. Склифосовского, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН и некоторые другие.

Каждому пятому ребенку в Москве ставится диагноз “бронхиальная астма”. Среди взрослых этой болезнью страдают около 14%. И положение ухудшается. После курса аэронотерапии   у 50% пациентов приступы прекращаются на срок до пяти лет. Еще у 40% достигается значительное улучшение, приступы купируются в среднем на год.

Причем улучшение наступает часто уже после 4-5 сеансов вдыхания аэроионов, а приступ прекращается через 3-5 минут после включения ионизатора.

Клинические испытания показали, что в 90% случаев аэроионотерапия полностью и надолго избавляет от проявления бронхиальной астмы, позволяя отказаться от гормональных препаратов. Кроме того, значительно повышает устойчивость организма к аллергенам. Такое эффективное действие ионизатора обусловлено, во-первых, тем, что он очищает воздух от пыли, микробов и аллергенов, и во-вторых, насыщает его целебными аэроионами кислорода.

Испытания в лаборатории бактериологии НИИ СП им. Склифосовского подтвердили, что через 30 минут работы прибора микробная обсемененность воздуха уменьшается в 5 раз. Во столько же раз уменьшается содержание в воздухе пыли и любых аллергенов. Последнее является просто спасением для тех, кто реагирует на домашнюю пыль или пыльцу (по материалам сайта  www.koi.nsk.su)

На своем примере могу пояснить некоторые аспекты данного раздела.

В нашей квартире размещен ионизатор «Мальм-аэрон», с техническими характеристиками которого Вы можете ознакомиться в Приложении. В момент работы ионизатора  наблюдается слабое перемещение воздушных масс за электродной сеткой, сопровождаемое слабым звуковым эффектом  около 25-30 Дб. На данном этапе работы прибора производятся отрицательные ионы кислорода из окружающего пространства. Сравнивая данный аппарат с предыдущим аппаратом – «Авион-С», необходимо отметить, что  аппарат «Мальм-аэрон» гораздо лучше справляется с поставленной задачей, что не может не сказаться на здоровье находящихся в помещении людей.

Заключение

Во всём мире уже затрачены миллиардов долларов только на то, чтобы не дать озоновому слою прохудиться  окончательно.   Учёные подсчитали, что даже если будут приняты меры и прекратится всякая человеческая деятельность, разрушающая озоновый слой, то на восстановление его в полном объёме потребуется 100-200 лет.

        Многие учёные по – прежнему продолжают считать, что разговоры об «озоновых дырах» – буря в чашке воды. И, возможно, затеяна она несколькими западными компаниями, которые имеют свой очень немалый экономический интерес в этой проблеме. Мы тоже задумались, а только ли человек виноват в уменьшении озонового слоя? Наверное, нет. Возможно, и не фреоны - главные виновники разрушения озона. Российские исследователи с геологического факультета МГУ связывают появление озоновых дыр с выбросами водорода и метана из глубинных океанических разломов, по сравнению с которыми любые человеческие холодильники выглядят жалко. Важны все факторы. Катастрофические извержения вулканов  с громадными выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, океанические разломы, вызывающие мощные цунами и тайфуны, землетрясения с разломами земной коры вызывают мощные выбросы газов и пыли в атмосферу. На эти факторы человек повлиять не может. Возможно, они имеют гораздо большее значение в нарушении озонового слоя планеты, чем влияние человека. Ведь  вулканы извергались всегда и в составе выбросов тоже присутствуют производные фтора и хлора. Камчатские вулканы и вулканы в Индонезии выбрасывают в атмосферу природные газы, сходные по составу с фреоном-11 и фреоном-12. Озоновый слой Земли реставрируется теми же солнечными лучами, которые его и создают. Ничего необратимого не происходит.  Главное здесь – периодические колебания. Об этом убедительно говорят спутниковые наблюдения.         

        Люди знают, что за полным исчезновением озона из атмосферы последует катастрофа: непременная гибель всего живого, включая и человека. Но этого не должно произойти. Мы верим, что человек поможет нашей планете не болеть. Сегодня люди думают и принимают меры, чтобы уменьшить своё отрицательное влияние на изменения в  атмосфере и разрушении озонового слоя.

        

Библиографический список литературы

1. Кароль. И.И., Киселёв А.А. Кто или что разрушает озоновый слой Земли?// Экология и жизнь.- 1998.- № 3 – с.30-33

2. Киселёв  В.Н. Основы экологии – Минск : Унiверсiтэцкае, 1998. – 143-146.

3. Снакин  В. Экология и охрана природы. Словарь – справочник. - Под ред. академика Яншина А.Л.- М.: Akademia. 2000.- 362-363.

4. Яншин  А.Д. Научные проблемы охраны природы и экологии // Экология и жизнь.-1999.-№ 3 -с.8-9.

5.Россия в окружающем мире. Аналитический ежегодник. Руководитель проекта : Марфенин Н.Н.  Под общ. ред.: Моисеева Н.Н., Степанова С.А.  – М.: МНЭПУ, 1998.- 67-81

6.Справочник по охране геологической среды. Т.1./ Г.В. Войткевич, И.В. Голиков и др./ Под ред. Войткевича Г.В. – Ростов-на –Дону : Феникс,1996. - 7.

Приложение  № 1

Сравнительная диаграмма: производство озоноразушающих веществ

 в  России   в 2004г

Приложение  № 2

Сравнительная таблица характеристик некоторых ионизаторов:

Модель ионизатора

Производитель-ность на расстоянии 1м.

Рабочее напряжение

Минималь-ное безопасное

расстояние в метрах

Эффлювион 25у

200 000 ион/см3

25кВ

1

Мальм-аэрон

150 000 ион/см3

10кВ

0,4

Элион-132 "Шар"

107 000 ион/см3

30кВ

1,2

Овион-С

70 000 ион/см3

12кВ

0,5

Гиппократ

37 000 ион/см3

7кВ

0,28

Anion 40T

около 1 000 ион/см3

5.5кВ

0,22

         

Краткий словарь терминов

Ион / аэроион/  - заряженная молекула.

Ионизация -  процесс образования заряда на молекуле.

Озон – трёхатомный кислород ( О3), газ интенсивного синего цвета.

Озоновый экран – слой атмосферы, отличающийся повышенным содержанием озона, поглощающим коротковолновое излучение Солнца.

Фреоны – синтезируемые фторхлоруглероды, инертные, негорючие вещества.

nsportal.ru

38.Закон Шелфорда

Закон толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Толерантность-способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха.

39.Какова роль озонового слоя в жизни Земли и почему он разрушается?

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в котором под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца кислород (О2) ионизируется, приобретая третий атом кислорода, и получается озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает небольшое, но постоянное ослабление над некоторыми районами Земного шара, включая густо населенные районы в средних широтах Северного полушария. Над Антарктикой обнаружена обширная "озоновая дыра". Разрушение озона происходит из-за воздействия ультрафиолетовой радиации, космических лучей, некоторых газов: соединений азота, хлора и брома, фторхлоруглеродов (фреонов) . Деятельность человека, приводящая к разрушению озонового слоя, вызывает наибольшую тревогу. Поэтому многие страны подписали международное соглашение, предусматривающее сокращение производства озоно-разрушающих веществ. Предполагается множество причин ослабления озонового щита. Во-первых, - это запуски космических ракет. Сгорающее топливо «выжигает» в озоновом слое большие дыры. Когда-то предполагалось, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет. Они существуют довольно долго. Во-вторых, самолеты. Особенно, летящие на высотах в 12-15 км. Выбрасываемый ими пар и другие вещества разрушают озон. Но, в то же время самолеты, летающие ниже 12 км. Дают прибавку озона. В городах он - один из составляющих фотохимического смога. В - третьих, это хлор и его соединения с кислородом. Огромное количество (до 700 тысяч тонн) этого газа поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Фреоны - это не вступающие у поверхности Земли ни в какие химические реакции газы, кипящие при комнатной температуре, а потому резко увеличивающие свой объем, что делает их хорошими распылителями. Поскольку при их расширении снижается их температура, фреоны широко используют в холодильной промышленности. 40. Законы Одум 

-1- организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и низкий в отношении другого;

-2- организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов наиболее распространены;

-3- если условия по какому-либо экологическому фактору неоптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов;

-4- многие факторы среды могут стать лимитирующими в критические периоды жизни организмов.

41. Что такое парниковый эффект и каковы его последствия?

Парнико́вый эффе́кт — повышение температурынижних слоёв атмосферы планеты по сравнению сэффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Главной причиной парникового эффекта является попадание в атмосферу промышленных газов.

Парниковый эффект создают углекислый газ, оксид азота, метан, хлорфторуглероды. Все эти газы - результат деятельности человека.

Последствий же парникового эффекта гораздо больше.

  1. Повышенная испаряемость водыв океанах.

  2. Увеличение выделения углекислого газа, метана, а также закиси азота в результате промышленной деятельности человека.

  3. Быстрое таяние ледников, смена климатических зон, что приводит к уменьшению отражающей способности поверхности Земли, ледников и водоемов.

  4. Разложение соединений воды и метана, которые находятся возле полюсов.

  5. Замедление течений, в том числе и Гольфстрима, что может вызвать резкое похолодание в Арктике.

  6. Нарушение структуры экосистемы, сокращение площади тропических лесов, исчезновение популяций многих животных, расширение среды обитания тропических микроорганизмов.

42. Коагуляция это КОАГУЛЯЦИЯ - процесс слипания частиц при каком-либо внешнем воздействии ( изменении температуры, воздействия электрического поля, введении химических веществ и т. д.), часто приводящий к выпадению осадков. Широко используется в очистке сточных вод. 43. Второе начало термодинамики - применение в экологии

Который определяет, что при любом энергетическом процессе, текущем самопроизвольно, происходит переход энергии из концентрированной формы в рассеянную, то есть всегда есть потери энергии (в виде недоступного для использования тепла), а стопроцентный переход из одного вида энергии в другой невозможен. Характерно действие этого закона при переходе из одной формы в другую в живых системах: солнечная энергия химическая при фотосинтезе и далее в пище консументов превращение в движение мышц, работу мозга и другие проявления жизни – сопровождается на каждом этапе и в конечном итоге деградацией высококачественной энергии, лишь небольшая часть которой переходит с одного уровня на другой, основная часть превращается в низкокачественное тепло и рассеивается в окружающей среде. В открытых системах энтропия, то есть мера неупорядоченности системы, в определённом смысле – свойство энергии переходить не в полезную работу, а в тепло и рассеиваться в пространстве, может, как увеличиваться, так и снижаться, до определённой минимальной величины, но всегда большей нуля. Для экологических биолого-эволюционных, а также общественных процессов важное значение имеет принцип (закон) диссинации (рассеивания) Л. Онсагера, или принцип экономии энергии (экономии энтропии), который определяет, что при возможности развития процесса в некотором множестве направлении (каждое из которых допускается началами термодинамики) будет реализовано то, которое обеспечивает минимум диссинации энергии (то есть минимум роста энтропии).

studfiles.net

Значение озонового слоя для жизни на Земле заключается в том, что он:

Первый ответ-правильный

Задерживает УФ

задерживает ультрафиолетовое излучение

задерживает ультрафиолетовое излучение

запомни! задерживает ультрафиолетовое излучение!

Конечно последнее)

touch.otvet.mail.ru

Ответы@Mail.Ru: что такое озоновый слой?

Озоновый слой — это тонкий газовый слой в стратосфере (от 10 км и выше от поверхности Земли) , который защищает поверхность Земли от разрушительного эффекта солнечных ультрафиолетовых лучей. В середине 1970-х годов было обнаружено, что ряд полученных искусственным путем химических веществ, включая хлорфторуглероды (ХФУ) , которые применяются в холодильной промышленности, кондиционировании воздуха и промышленной чистке, разрушали атмосферный озоновый слой, приводя к его опасному утончению. Эта проблема привлекла всеобщее внимание мировой общественности, поскольку известно, что воздействие усилившейся ультрафиолетовой радиации вызывает рак кожи, катаракту глаз и способствует подавлению иммунной системы человека, а также наносит непредсказуемый ущерб растениям, водорослям, пищевым цепям и глобальной экосистеме.

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов [1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

Озоновый слой Земли - это верхний слой атмосферы, расположенный на вы­соте 7-8 километров (на полюсах) , 17-18 километров (на экваторе) . Это тончай­ший слой атмосферы, всего около 3 мм, выполняющий, однако, важнейшую роль в обеспечении жизнедеятельности на нашей планете. Он защищает ее от ультра­фиолетового излучения, пагубно влияющего на все живое на Земле. Большое зна­чение озоновый слой имеет и для поддержания температурного баланса на Зем­ле. Борьба с глобальным потеплением, происходящим в настоящее время в результате антропогенной деятельности, - насущная задача всех стран, особенно промышленно развитых, в том числе и России.

Слой в атмосфере из 3х атомного кислорода, который защищает все живое от губительного ультрафиолета. Образуется в основном в результате грозового разряда. Ну примерно так)))

touch.otvet.mail.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о