Uništavanje ozonskog omotača. Ozonski omotač, uzroci i posljedice njegovog uništenja, kisele kiše, otrovne magle Razaranje ozonskog omotača doprinosi

Oštećenje ozonskog omotača

Ozonski omotač je dio stratosfere na visini od 12 do 50 km u kojem pod utjecajem ultraljubičastog zračenja Sunca dolazi do ionizacije kisika (O 2) dobivajući treći atom kisika, a ozon (O 3 ) se dobije. Relativno visoka koncentracija ozona (oko 8 ml/m³) apsorbira opasne ultraljubičaste zrake i štiti sve što živi na kopnu od štetnog zračenja. Štoviše, da nije bilo ozonskog omotača, život uopće ne bi mogao pobjeći iz oceana i ne bi nastali visokorazvijeni oblici života poput sisavaca, uključujući ljude. Najveća gustoća ozona javlja se na visini od 20 km, najveći udio u ukupnom volumenu je na visini od 40 km. Kad bi se sav ozon u atmosferi mogao izdvojiti i komprimirati pod normalnim tlakom, rezultat bi bio sloj koji prekriva površinu Zemlje debeo samo 3 mm. Za usporedbu, cjelokupna atmosfera komprimirana pod normalnim tlakom činila bi sloj od 8 km.

Ozon je aktivni plin i može imati štetne učinke na ljude. Obično je njegova koncentracija u nižim slojevima atmosfere beznačajna i nema štetan učinak na ljude. Velike količine ozona nastaju u velikim prometnim gradovima kao posljedica fotokemijskih transformacija ispušnih plinova vozila.

Ozon također regulira oštrinu kozmičkog zračenja. Ako se taj plin barem djelomično uništi, tada se, naravno, tvrdoća zračenja naglo povećava, a posljedično, dolazi do stvarnih promjena u flori i fauni.

Već je dokazano da nedostatak ili niska koncentracija ozona može ili dovodi do raka, koji najgore utječe na čovječanstvo i njegovu sposobnost reprodukcije.

Uzroci oštećenja ozonskog omotača

Ozonski omotač štiti život na Zemlji od štetnog ultraljubičastog zračenja Sunca. Utvrđeno je da je ozonski omotač podvrgnut laganom, ali stalnom slabljenju u nekim područjima zemaljske kugle tijekom mnogo godina, uključujući gusto naseljena područja na srednjim geografskim širinama sjeverne hemisfere. Nad Antarktikom je otkrivena golema ozonska rupa.

Do razaranja ozona dolazi uslijed izlaganja ultraljubičastom zračenju, kozmičkom zračenju i određenim plinovima: spojevima dušika, klora i broma te klorofluorugljicima (freonima). Ljudske aktivnosti koje dovode do uništavanja ozonskog omotača izazivaju najveću zabrinutost. Stoga su mnoge zemlje potpisale međunarodni sporazum o smanjenju proizvodnje tvari koje oštećuju ozonski omotač.

Mnogi su razlozi za slabljenje ozonskog štita.

Prvo, to su lansiranja svemirskih raketa. Izgarajuće gorivo “pali” velike rupe u ozonskom omotaču. Nekada se pretpostavljalo da se te "rupe" zatvaraju. Ispostavilo se da nije. Postoje dosta dugo.

Drugo, avioni. Pogotovo oni koji lete na visinama od 12-15 km. Para i druge tvari koje ispuštaju uništavaju ozon. Ali, u isto vrijeme, zrakoplovi koji lete ispod 12 km. Daju povećanje ozona. U gradovima je jedna od komponenti fotokemijskog smoga. Treće, to je klor i njegovi spojevi s kisikom. Ogromna količina (do 700 tisuća tona) ovog plina ulazi u atmosferu, prvenstveno razgradnjom freona. Freoni su plinovi koji ne stupaju u nikakve kemijske reakcije na površini Zemlje, ključaju na sobnoj temperaturi i stoga naglo povećavaju svoj volumen, što ih čini dobrim raspršivačima. Budući da im se temperatura smanjuje dok se šire, freoni se naširoko koriste u industriji rashladnih uređaja.

Svake godine količina freona u zemljinoj atmosferi raste za 8-9%. Postupno se dižu u stratosferu i pod utjecajem sunčeve svjetlosti postaju aktivni - ulaze u fotokemijske reakcije, oslobađajući atomski klor. Svaka čestica klora može uništiti stotine i tisuće molekula ozona.

Dana 9. veljače 2004. na web stranici NASA-inog Instituta za Zemlju pojavila se vijest da su znanstvenici sa Sveučilišta Harvard pronašli molekulu koja uništava ozon. Znanstvenici su ovu molekulu nazvali "dimer klor monoksida" jer se sastoji od dvije molekule klor monoksida. Dimer postoji samo u posebno hladnoj stratosferi iznad polarnih područja kada su razine klor monoksida relativno visoke. Ova molekula dolazi iz klorofluorougljika. Dimer uzrokuje uništavanje ozona tako što apsorbira sunčevu svjetlost i razlaže se na dva atoma klora i molekulu kisika. Slobodni atomi klora počinju komunicirati s molekulama ozona, što dovodi do smanjenja njegove količine.

Posljedice oštećenja ozonskog omotača

Pojava “ozonskih rupa” (sezonsko smanjenje sadržaja ozona za pola ili više) prvi put je primijećena u kasnim 70-im godinama iznad Antarktike. Sljedećih godina trajanje postojanja i površina ozonskih rupa rasla je, a do sada su već zahvatile južne regije Australije, Čilea i Argentine. Paralelno, iako s određenim zakašnjenjem, razvijao se proces oštećenja ozonskog omotača na sjevernoj hemisferi. Početkom 90-ih uočeno je smanjenje od 20-25% u Skandinaviji, baltičkim državama i sjeverozapadnim regijama Rusije. U geografskim širinama, osim u subpolarnim, oštećenje ozona je manje izraženo, no i ovdje je statistički značajno (1,5-6,2% u posljednjem desetljeću).

Oštećenje ozonskog omotača može imati značajan utjecaj na ekologiju svjetskih oceana. Mnogi njegovi sustavi već su opterećeni postojećim razinama prirodnog UV zračenja, a povećanje njegovog intenziteta moglo bi biti katastrofalno za neke od njih. Uslijed izloženosti ultraljubičastom zračenju u vodenih organizama dolazi do poremećaja adaptivnog ponašanja (orijentacije i migracije), potiskivanja fotosinteze i enzimskih reakcija, kao i procesa razmnožavanja i razvoja, osobito u ranim fazama. Budući da osjetljivost na ultraljubičasto zračenje različitih komponenti vodenih ekosustava značajno varira, kao rezultat uništavanja stratosferskog ozona, treba očekivati ne samo smanjenje ukupne biomase, već i promjenu strukture vodenih ekosustava. Pod tim uvjetima, korisni osjetljivi oblici mogu umrijeti i biti istisnuti, a otporni, otrovni za okoliš, poput modrozelenih algi, mogu se razmnožiti.

Učinkovitost vodenih prehrambenih lanaca presudno je određena produktivnošću njihove početne karike - fitoplanktona. Izračuni pokazuju da u slučaju 25% uništenja stratosferskog ozona treba očekivati 35% smanjenje primarne produktivnosti u površinskim slojevima oceana i 10% smanjenje cjelokupnog fotosintetskog sloja. Značaj predviđenih promjena postaje očit kada uzmemo u obzir da fitoplankton globalnom fotosintezom iskorištava više od polovice ugljičnog dioksida, a samo desetostruko smanjenje intenziteta tog procesa jednako je udvostručenju emisije ugljičnog dioksida u atmosferu kao rezultat izgaranja. minerali. Osim toga, ultraljubičasto zračenje potiskuje proizvodnju dimetil sulfida fitoplanktona, koji ima važnu ulogu u stvaranju oblaka. Posljednja dva fenomena mogu uzrokovati dugoročne promjene globalne klime i razine mora.

Od bioloških objekata sekundarnih karika u vodenim prehrambenim lancima, ultraljubičasto zračenje može izravno utjecati na jajašca i mlađ ribe, ličinke račića, kamenica i rakova, kao i na druge male životinje. U uvjetima smanjenja stratosferskog ozona predviđa se rast i uginuće komercijalne riblje mlađi, a uz to i smanjenje ulova kao rezultat smanjenja primarne produktivnosti Svjetskog oceana.

Za razliku od vodenih organizama, više biljke mogu se djelomično prilagoditi povećanju intenziteta prirodnog ultraljubičastog zračenja, međutim, u uvjetima smanjenja ozonskog omotača za 10-20%, doživljavaju inhibiciju rasta, smanjenje produktivnosti i promjene u sastavu koji smanjuju hranjivu vrijednost. Osjetljivost na ultraljubičasto zračenje može značajno varirati kako među biljkama različitih vrsta tako i među različitim linijama iste vrste. Usjevi locirani u južnim regijama su otporniji od onih zoniranih u umjerenim zonama.

Vrlo važnu, iako osrednju, ulogu u oblikovanju produktivnosti poljoprivrednih biljaka imaju zemljišni mikroorganizmi koji imaju značajan utjecaj na plodnost tla. U tom smislu posebno su zanimljive fototrofne cijanobakterije koje žive u najvišim slojevima tla i sposobne su iskoristiti dušik iz zraka te ga koristiti biljkama u procesu fotosinteze. Ovi mikroorganizmi (osobito na rižinim poljima) izravno su izloženi ultraljubičastom zračenju. Zračenje može deaktivirati ključni enzim asimilacije dušika - nitrogenazu. Dakle, kao rezultat razaranja ozonskog omotača, treba očekivati smanjenje plodnosti tla. Također je vrlo vjerojatno da će drugi korisni oblici mikroorganizama tla osjetljivi na ultraljubičasto zračenje biti istisnuti i odumrijeti, te će se umnožiti otporni oblici, od kojih se neki mogu pokazati i patogenima.

Za čovjeka je prirodno ultraljubičasto zračenje faktor rizika čak iu postojećem stanju ozonskog omotača. Reakcije na njegov utjecaj su različite i kontradiktorne. Neki od njih (tvorba vitamina D, povećanje opće nespecifične otpornosti, terapijski učinak kod nekih kožnih bolesti) poboljšavaju zdravlje, drugi (opekotine kože i očiju, starenje kože, katarakta i karcinogeneza) ga pogoršavaju.

Tipična reakcija na prekomjerno izlaganje oka je pojava fotokeratokonjunktivitisa – akutne upale vanjskih ovojnica oka (rožnice i spojnice). Obično se razvija u uvjetima intenzivnog odbijanja sunčeve svjetlosti od prirodnih površina (snježne planine, arktička i pustinjska područja) i praćena je boli ili osjećajem stranog tijela u oku, suzenjem, fotofobijom i spazmom vjeđa. Opekline oka mogu se pojaviti unutar 2 sata u snježnim područjima i unutar 6 do 8 sati u pješčanoj pustinji.

Dugotrajno izlaganje ultraljubičastom zračenju na oku može uzrokovati kataraktu, degeneraciju rožnice i mrežnice, pterigiju (rast konjunktivalnog tkiva) i melanom uvee. Iako su sve ove bolesti vrlo opasne, najčešća je katarakta, koja se obično razvija bez vidljivih promjena na rožnici. Porast učestalosti katarakte smatra se glavnom posljedicom oštećenja ozonskog omotača u stratosferi u odnosu na oko.

Kao posljedica prekomjerne ekspozicije kože nastaje aseptična upala ili eritem, praćen, osim boli, promjenama toplinske i senzorne osjetljivosti kože, supresijom znojenja i pogoršanjem općeg stanja. U umjerenim geografskim širinama, eritem se može dobiti za pola sata na otvorenom suncu usred ljetnog dana. Tipično, eritem se razvija u latentnom razdoblju od 1-8 sati i traje oko jedan dan. Vrijednost minimalne doze za eritem raste s povećanjem stupnja pigmentacije kože.

Važan doprinos kancerogenom učinku ultraljubičastog zračenja je njegov imunosupresivni učinak. Od 2 postojeće vrste imuniteta - humoralnog i staničnog, samo je potonji potisnut kao rezultat izlaganja ultraljubičastom zračenju. Čimbenici humoralne imunosti ili ostaju indiferentni ili se, u slučaju kroničnog zračenja u malim dozama, aktiviraju, pridonoseći povećanju opće nespecifične otpornosti. Osim smanjenja sposobnosti odbacivanja stanica raka kože (agresija protiv drugih vrsta stanica raka se ne mijenja), imunosupresija izazvana ultraljubičastim zračenjem može suzbiti kožne alergijske reakcije, smanjiti otpornost na infektivne agense, a također promijeniti tijek i ishod nekih zarazne bolesti.

Prirodno ultraljubičasto zračenje odgovorno je za većinu tumora kože, čija je učestalost kod bijele populacije blizu ukupne učestalosti svih ostalih vrsta tumora zajedno. Postojeći tumori dijele se na dva tipa: nemelanomski (bazocelularni i planocelularni karcinom) i maligni melanom. Tumori prvog tipa prevladavaju kvantitativno, slabo metastaziraju i lako se liječe. Učestalost melanoma je relativno niska, ali brzo rastu, rano metastaziraju i imaju visoku stopu smrtnosti. Kao i kod eritema, rak kože karakterizira jasna inverzna korelacija između učinkovitosti zračenja i stupnja pigmentacije kože. Učestalost tumora kože u crnačkoj populaciji je više od 60 puta niža, u hispanoameričkoj populaciji - 7 - 10 puta manja nego u bjelačkoj populaciji u istoj geografskoj širini, s gotovo istom učestalošću tumora osim raka kože. Osim stupnja pigmentacije, čimbenici rizika za rak kože uključuju prisutnost madeža, staračkih pjega i pjega, lošu sposobnost tamnjenja, plave oči i crvenu kosu.

Ultraljubičasto zračenje ima važnu ulogu u opskrbi tijela vitaminom D, koji regulira proces metabolizma fosfora i kalcija. Nedostatak vitamina D uzrokuje rahitis i karijes, a također ima važnu ulogu u patogenezi reprezentativne žlijezde, što uzrokuje visoku smrtnost.

Uloga ultraljubičastog zračenja u opskrbi organizma vitaminom D ne može se nadoknaditi samo njegovim unosom hranom, jer je proces biosinteze vitamina D u koži samoregulirajući i eliminira mogućnost hipervitaminoze. Ova bolest uzrokuje taloženje kalcija u različitim tkivima tijela s njihovom naknadnom nekrotičnom degeneracijom.

Ako dođe do nedostatka vitamina D, potrebna je doza ultraljubičastog zračenja koja iznosi približno 60 minimalnih doza eritema godišnje na izložene dijelove tijela. Za bijelce u umjerenim geografskim širinama to odgovara pola sata podnevnog izlaganja suncu svaki dan od svibnja do kolovoza. Intenzitet sinteze vitamina D smanjuje se s povećanjem stupnja pigmentacije, a među predstavnicima različitih etničkih skupina može se razlikovati za više od reda veličine. Kao rezultat toga, pigmentacija kože može biti uzrok nedostatka vitamina D kod nebijelih imigranata u umjerenim i sjevernim geografskim širinama.

Trenutačno opaženo povećanje stupnja uništenja ozonskog omotača ukazuje na nedostatnost napora koji se ulažu u njegovu zaštitu.

Načini rješavanja problema oštećenja ozonskog omotača

Svijest o opasnosti dovodi do toga da međunarodna zajednica poduzima sve više koraka u zaštiti ozonskog omotača. Pogledajmo neke od njih.

1) Stvaranje raznih organizacija za zaštitu ozonskog omotača (UNEP, COSPAR, MAGA)
2) Održavanje konferencija.
a) Bečka konferencija (rujan 1987.). Tamo se razgovaralo i potpisao Montrealski protokol:
- - potreba stalnog nadzora proizvodnje, prodaje i uporabe tvari najopasnijih za ozon (freoni, spojevi koji sadrže brom i dr.)
- - upotrebu klorofluorougljika u odnosu na razinu iz 1986. godine treba smanjiti za 20% do 1993. godine i prepoloviti do 1998. godine.
b) Početkom 1990. god. znanstvenici su došli do zaključka da su ograničenja Montrealskog protokola nedovoljna te su već 1991.-1992. dani prijedlozi za potpunim zaustavljanjem proizvodnje i emisija u atmosferu. oni freoni koji su ograničeni Montrealskim protokolom.

Problem očuvanja ozonskog omotača jedan je od globalnih problema čovječanstva. Stoga se o njemu raspravlja na mnogim forumima na različitim razinama, sve do rusko-američkih sastanaka na vrhu.

Možemo samo vjerovati da će duboka svijest o opasnosti koja prijeti čovječanstvu potaknuti vlade svih zemalja da poduzmu potrebne mjere za smanjenje emisija tvari štetnih za ozon.

Standardizacija kvalitete okoliša. Svrha racioniranja. Značajke sanitarnih i higijenskih standarda zračnog okoliša.

Uvođenje državnih standarda kakvoće prirodnog okoliša i uspostavljanje postupka reguliranja utjecaja gospodarskih i drugih djelatnosti na okoliš među najvažnijim su funkcijama državnoga upravljanja prirodnim dobrima i zaštite okoliša.

Standardi kvalitete okoliša utvrđuju se za ocjenu stanja atmosferskog zraka, vode i tla prema kemijskim, fizikalnim i biološkim značajkama. To znači da ako u atmosferskom zraku, vodi ili tlu sadržaj npr. neke kemijske tvari ne prelazi odgovarajuću normu za njezinu najveću dopuštenu koncentraciju, tada je stanje zraka ili tla povoljno, tj. ne predstavljaju opasnost za zdravlje ljudi i druge žive organizme.

Uloga standarda u formiranju informacija o kakvoći prirodnog okoliša je da jedni daju ocjenu okoliša, a drugi ograničavaju izvore štetnih učinaka na njega.

Prema Zakonu o zaštiti okoliša, regulacija kvalitete okoliša ima za cilj uspostaviti znanstveno utemeljene najveće dopuštene standarde utjecaja na okoliš, jamčiti sigurnost okoliša i zaštititi javno zdravlje, osigurati sprječavanje onečišćenja okoliša, reprodukciju i racionalno korištenje prirodnih resursa.

Uvođenje ekoloških standarda omogućuje nam rješavanje sljedećih problema:

1) Standardi nam omogućuju određivanje stupnja ljudskog utjecaja na okoliš. Praćenje okoliša ne temelji se samo na promatranju prirode. Ovo opažanje mora biti objektivno, njime se tehničkim pokazateljima mora utvrditi stupanj onečišćenja zraka, vode i sl.
2) Standardi omogućuju vladinim agencijama kontrolu nad aktivnostima korisnika prirodnih resursa. Kontrola okoliša očituje se u analizi razine onečišćenja okoliša i određivanju njegove dopuštene vrijednosti u skladu s utvrđenim standardima.
3) Standardi zaštite okoliša služe kao temelj za primjenu mjera odgovornosti u slučaju njihovog prekoračenja. Često ekološki standardi služe kao jedini kriterij za privođenje krivca pravdi.

Norme u području zaštite okoliša su utvrđene norme kakvoće okoliša i norme dopuštenog utjecaja na okoliš, čijim poštivanjem se osigurava održivo funkcioniranje prirodnih ekoloških sustava i čuva biološka raznolikost. Provodi se u svrhu državnog uređenja utjecaja gospodarskih i drugih djelatnosti na okoliš, jamči očuvanje povoljnog okoliša i osigurava sigurnost okoliša.

Normizacija u području zaštite okoliša sastoji se od utvrđivanja:

1) standardi kvalitete okoliša - standardi koji se utvrđuju u skladu s fizikalnim, kemijskim, biološkim i drugim pokazateljima za ocjenu stanja okoliša i, ako se poštuju, osiguravaju povoljan okoliš;
2) norme dopuštenog utjecaja na okoliš pri obavljanju gospodarskih i drugih djelatnosti - norme koje se utvrđuju u skladu s pokazateljima utjecaja gospodarskih i drugih djelatnosti na okoliš i u kojima se poštuju standardi kvalitete okoliša;
3) druge standarde iz oblasti zaštite okoliša, kao što su:
- * norme za dopušteno antropogeno opterećenje okoliša - norme koje se utvrđuju u skladu s veličinom dopuštenog kumulativnog utjecaja svih izvora na okoliš i (ili) pojedine sastavnice prirodnog okoliša unutar određenih teritorija i (ili) vodnih područja, a kada se promatra, osigurava se održivi rad prirodnih ekoloških sustava i očuvanje biološke raznolikosti;
- * normativi dopuštenih emisija i ispuštanja kemijskih tvari, uključujući radioaktivne, druge tvari i mikroorganizme (normativi dopuštenih emisija i ispuštanja tvari i mikroorganizama) - normativi koji se utvrđuju za gospodarske i druge subjekte u skladu s pokazateljima mase kemijskih tvari, uključujući radioaktivne i druge tvari i mikroorganizme koje je dopušteno ispuštati u okoliš iz stacionarnih, pokretnih i drugih izvora na utvrđeni način i uvažavajući tehnološke standarde, a u skladu s kojima se osiguravaju standardi kakvoće okoliša;
- * tehnološki standard - norma dopuštenih emisija i ispuštanja tvari i mikroorganizama koja se utvrđuje za stacionarne, pokretne i druge izvore, tehnološke procese, opremu i odražava dopuštenu masu emisija i ispuštanja tvari i mikroorganizama u okoliš po jedinici izlaz;
- * norme za najveće dopuštene koncentracije kemijskih tvari, uključujući radioaktivne, druge tvari i mikroorganizme - norme koje su utvrđene u skladu s najvećim dopuštenim sadržajem kemijskih tvari, uključujući radioaktivne, druge tvari i mikroorganizme u okolišu i čije nepoštivanje može dovesti do onečišćenja okoliša, degradacije prirodnih ekoloških sustava;
- * standardi dopuštenih fizičkih utjecaja - standardi koji se utvrđuju u skladu s razinama dopuštenog utjecaja fizikalnih čimbenika na okoliš i temeljem kojih se osiguravaju standardi kvalitete okoliša.

Osim toga, regulacija kvalitete okoliša provodi se tehničkim propisima, državnim normama i drugim regulatornim dokumentima iz područja zaštite okoliša.

Norme i regulatorni dokumenti u području zaštite okoliša razvijaju se, odobravaju i provode na temelju suvremenih dostignuća znanosti i tehnologije, uzimajući u obzir međunarodna pravila i standarde u području zaštite okoliša.

Standarde i metode za njihovo određivanje odobravaju tijela za zaštitu okoliša i tijela za sanitarni i epidemiološki nadzor. Kako se proizvodnja, znanost i tehnologija razvijaju, tako se razvija i poboljšava regulativa u ekologiji. Pri izradi propisa uzimaju se u obzir međunarodne ekološke norme i standardi.

Ako se prekrše standardi kvalitete, emisije, ispusti i drugi štetni utjecaji mogu se ograničiti, obustaviti ili prekinuti. Upute o tome daju tijela državne vlasti u području zaštite okoliša i sanitarno-epidemiološkog nadzora.

Sanitarni i higijenski standardi.

Kako bi se uzeo u obzir utjecaj kemijskog onečišćenja na ljudsko zdravlje, uvedeni su različiti međunarodni i nacionalni standardi, odnosno smjernice. Standard onečišćenja je maksimalna koncentracija tvari u okolišu dopuštena propisima. Sanitarni i higijenski standardi su skup pokazatelja sanitarnog i higijenskog stanja komponenti okoliša (zrak, voda, tlo, itd.), Određen veličinom njihove razine onečišćenja, čije prekoračenje osigurava normalne životne uvjete i zdravlje sigurnost.

Savezni zakon od 30. ožujka 1999. Br. 52-FZ (s izmjenama i dopunama 22. prosinca 2008.) „O sanitarnoj i epidemiološkoj dobrobiti stanovništva” utvrđeno je da su sanitarna pravila i propisi obvezni za poštivanje svih državnih tijela, javnih udruga, poslovnih subjekata, službenika i građana. Sanitarna i epidemiološka pravila vrijede u cijeloj Rusiji.

Sanitarno-higijenski standardi onečišćenja koriste se za upravljanje kvalitetom okoliša, čime se njihov utjecaj na zdravlje i morbiditet ljudi smanjuje na prihvatljivu razinu.

Standardi WHO-a najrašireniji su u svijetu. Kod nas su maksimalno dopuštene koncentracije (GDK), koje određuju najveću razinu prisutnosti kemijskih onečišćujućih tvari u zraku, vodi ili tlu, dobile status državnih standarda u ovom području.

Najveća dopuštena koncentracija (MDK) je sanitarno-higijenski standard, definiran kao maksimalna koncentracija kemikalija u zraku, vodi i tlu, koja pri povremenom izlaganju ili tijekom života nema štetnog utjecaja na zdravlje čovjeka i njegovo potomstvo. Postoje najveće jednokratne i srednje dnevne najveće dopuštene koncentracije, najveće dopuštene koncentracije za radni prostor (prostor) ili za stambeni prostor. Štoviše, najveća dopuštena koncentracija za stambeni prostor postavljena je manje nego za radni prostor.

Norme najviših dopuštenih razina buke, vibracija, magnetskih polja i drugih fizičkih utjecaja utvrđuju se na razini koja osigurava očuvanje zdravlja i radne sposobnosti ljudi, zaštitu biljnog i životinjskog svijeta te povoljne uvjete rada.

Sanitarni standardi za dopuštenu razinu buke u stambenim područjima utvrđuju da ne smije prelaziti 60 decibela, a noću - od 23 do 7 sati - 45 decibela. Za područja lječilišta i odmarališta ti su standardi 40, odnosno 30 decibela.

Za stambene prostore, tijela sanitarne i epidemiološke službe su potkrijepila i odobrila dopuštene razine vibracija i elektromagnetskih utjecaja.

Ostali regulirani fizički učinci uključuju toplinske učinke. Njegovi glavni izvori su energija, energetski intenzivne industrije i usluge u kućanstvu. Usvojenim Pravilnikom o zaštiti površinskih voda od onečišćenja otpadnim vodama utvrđuju se norme toplinskog utjecaja na vodna tijela. U izvorima za kućanstvo, piće i kulturnu vodoopskrbu, ljetna temperatura vode ne smije prelaziti temperaturu najtoplijeg mjeseca za više od 3 ° C, u ribarskim rezervoarima - ne više od 5 ° C iznad prirodne temperature vode.

Savezni zakon "O zaštiti okoliša" zahtijeva određivanje maksimalno dopuštenih standarda utjecaja za svaki izvor onečišćenja. Definicija MPC je skup i dugotrajan medicinsko-biološki i sanitarno-higijenski postupak. Trenutačno ukupan broj tvari za koje su utvrđeni MDK-i prelazi tisuću, dok su štetne tvari s kojima se čovjek nosi tijekom života za red veličine veće.

Uvod
1. Uzroci razaranja ozonskog omotača
2. Negativne posljedice razaranja ozonskog omotača
3. Načini rješavanja problema uništavanja ozonskog omotača
Zaključak
Popis korištenih izvora

Uvod

Ozon, koji se nalazi na visini od oko 25 km od Zemljine površine, nalazi se u stanju dinamičke ravnoteže. To je sloj povećane koncentracije debljine oko 3 mm. Stratosferski ozon apsorbira oštro ultraljubičasto zračenje Sunca i time štiti sav život na Zemlji. Ozon također apsorbira infracrveno zračenje sa Zemlje i jedan je od bitnih uvjeta za očuvanje života na našem planetu.

20. stoljeće donijelo je čovječanstvu brojne dobrobiti povezane s brzim razvojem znanstvenog i tehnološkog napretka, a istovremeno je dovelo život na Zemlji na rub ekološke katastrofe. Rast stanovništva, intenziviranje proizvodnje i emisije koje onečišćuju Zemlju dovode do temeljnih promjena u prirodi i utječu na samu egzistenciju čovjeka. Neke od tih promjena su izuzetno snažne i toliko raširene da nastaju globalni ekološki problemi.

Kao rezultat mnogih vanjskih utjecaja, ozonski omotač počinje se tanjiti u usporedbi s prirodnim stanjem, a pod nekim uvjetima čak i nestati na određenim područjima - pojavljuju se ozonske rupe, prepune nepovratnih posljedica. Prvo su primijećeni bliže Zemljinom južnom polu, no nedavno su viđeni iznad azijskog dijela Rusije. Slabljenje ozonskog omotača povećava dotok sunčevog zračenja na zemlju i uzrokuje povećanje broja karcinoma kože i niza drugih teških bolesti kod ljudi. Biljke i životinje također pate od povećane razine zračenja.

Iako je čovječanstvo poduzelo različite mjere za obnovu ozonskog omotača (na primjer, pod pritiskom organizacija za zaštitu okoliša, mnoga su industrijska poduzeća imala dodatne troškove ugradnje raznih filtara za smanjenje štetnih emisija u atmosferu), ovaj složeni proces trajat će nekoliko desetljeća. Prije svega, to je zbog ogromne količine tvari koje su već akumulirane u atmosferi i doprinose njezinom uništenju. Stoga smatram da problem ozonskog omotača ostaje aktualan iu našem vremenu.

1. Uzroci razaranja ozonskog omotača

U 1970-ima znanstvenici su predložili da slobodni atomi klora kataliziraju proces odvajanja ozona. A ljudi godišnje dodaju slobodni klor i druge štetne tvari u atmosferu. Štoviše, njihova relativno mala količina može uzrokovati značajna oštećenja ozonskog štita, a taj učinak trajat će neograničeno dugo, jer atomi klora, primjerice, vrlo sporo napuštaju stratosferu.

Većina klora koji se koristi na zemlji, na primjer, za pročišćavanje vode, predstavljaju njegovi ionski spojevi topivi u vodi. Posljedično, padalinama se ispiru iz atmosfere mnogo prije nego što uđu u stratosferu. Klorofluorougljici (CFC) vrlo su hlapljivi i netopljivi u vodi. Posljedično, oni se ne ispiru iz atmosfere i, nastavljajući se širiti u njoj, dopiru do stratosfere. Tamo se mogu razgraditi, oslobađajući atomski klor, koji zapravo uništava ozon. Stoga CFC uzrokuje štetu djelujući kao prijenosnici atoma klora u stratosferu.

Klorofluorugljici su relativno kemijski inertni, nezapaljivi i otrovni. Štoviše, budući da su plinovi na sobnoj temperaturi, gore pri niskom tlaku, oslobađajući toplinu, a kada ispare, ponovno je apsorbiraju i ohlade. Ova svojstva omogućila su njihovu upotrebu u sljedeće svrhe.

1)Klorofluorougljici se koriste u gotovo svim hladnjacima, klima uređajima i toplinskim pumpama kao sredstva za klor. Budući da se ti uređaji na kraju pokvare i bace, CFC koji sadrže obično završi u atmosferi.

2) Drugo najvažnije područje njihove primjene je proizvodnja porozne plastike. CFC-i se miješaju u tekuću plastiku pri povišenom tlaku (topivi su u organskim tvarima). Kad se tlak smanji, oni pjene plastiku, slično kao što ugljični dioksid pjeni soda vodu. I pritom nestaju u atmosferi.

3) Treće glavno područje njihove primjene je elektronska industrija, odnosno čišćenje računalnih čipova, koje mora biti vrlo temeljito. I opet, klorofluorougljici završe u atmosferi. Konačno, u većini zemalja, osim u SAD-u, još uvijek se koriste kao nosači u aerosolnim limenkama koje ih raspršuju u zrak.

Brojne industrijske zemlje (na primjer, Japan) već su najavile odustajanje od uporabe dugotrajnih freona i prijelaz na kratkotrajne, čiji je vijek znatno manji od godinu dana. Međutim, u zemljama u razvoju takva tranzicija (koja zahtijeva osuvremenjivanje niza područja industrije i gospodarstva) nailazi na razumljive poteškoće, pa je u stvarnosti malo vjerojatno da se u doglednim desetljećima može očekivati potpuni prestanak emisije dugovječnih freona. , što znači da će problem očuvanja ozonskog omotača biti vrlo akutan.

V. L. Syvorotkin razvio je alternativnu hipotezu, prema kojoj se ozonski omotač smanjuje iz prirodnih razloga. Poznato je da ciklus razaranja ozona klorom nije jedini. Također postoje ciklusi dušika i vodika za uništavanje ozona. Vodik je "glavni plin Zemlje". Njegove glavne rezerve koncentrirane su u jezgri planeta i ulaze u atmosferu kroz sustav dubokih rasjeda (riftova). Prema grubim procjenama, prirodnog vodika ima desetke tisuća puta više od klora u umjetnim freonima. Međutim, odlučujući faktor u korist hipoteze o vodiku bio je V. L. Syvorotkin. smatra da se središta anomalija ozona uvijek nalaze iznad središta vodikovog otplinjavanja Zemlje.

Do uništavanja ozona dolazi i zbog izlaganja ultraljubičastom zračenju, kozmičkim zrakama, dušikovim spojevima i bromu. Ljudske aktivnosti koje dovode do uništavanja ozonskog omotača izazivaju najveću zabrinutost. Stoga su mnoge zemlje potpisale međunarodni sporazum o smanjenju proizvodnje tvari koje oštećuju ozonski omotač. Međutim, ozonski omotač također uništavaju mlazni zrakoplovi i neka lansiranja svemirskih raketa.

Predloženi su mnogi drugi razlozi za slabljenje ozonskog štita. Prvo, to su lansiranja svemirskih raketa. Izgarajuće gorivo “pali” velike rupe u ozonskom omotaču. Nekada se pretpostavljalo da se te "rupe" zatvaraju. Ispostavilo se da nije. Postoje dosta dugo. Drugo, avioni koji lete na visinama od 12-15 km. Para i druge tvari koje ispuštaju uništavaju ozon. Ali u isto vrijeme, avioni koji lete ispod 12 km uzrokuju povećanje ozona. U gradovima je jedna od komponenti fotokemijskog smoga. Treće - dušikovi oksidi. Izbacuju ih isti zrakoplovi, ali većina ih se oslobađa s površine tla, posebno tijekom razgradnje dušičnih gnojiva.

Para igra vrlo važnu ulogu u uništavanju ozona. Ta se uloga ostvaruje preko hidroksilnih molekula OH, koje se rađaju iz molekula vode iu konačnici pretvaraju u njih. Stoga brzina uništavanja ozona ovisi o količini pare u stratosferi.

Dakle, postoji mnogo razloga za uništavanje ozonskog omotača, a unatoč njegovoj važnosti, većina njih je rezultat ljudskog djelovanja.

2. Negativne posljedice razaranja ozonskog omotača

I trenutno se uočava inhibicija rasta i smanjenje produktivnosti biljaka u onim regijama gdje je stanjivanje ozonskog omotača najizraženije, sunčane opekline lišća, smrt sadnica rajčice, slatke paprike i bolesti krastavaca.

Broj fitoplanktona, koji čini osnovu prehrambene piramide Svjetskog oceana, opada. U Čileu su zabilježeni slučajevi gubitka vida kod riba, ovaca i zečeva, odumiranje pupova rasta kod drveća, sinteza nepoznatog crvenog pigmenta od strane algi, što uzrokuje trovanje morskih životinja i ljudi, kao i „đavolje meci” - molekule koje pri niskim koncentracijama u vodi imaju mutageni učinak na genom, a pri višim razinama učinak sličan oštećenju radijacijom. Ne podliježu biorazgradnji, neutralizaciji, ne uništavaju se kuhanjem – jednom riječju, protiv njih nema zaštite.

U površinskim slojevima tla dolazi do ubrzanja varijabilnosti, promjene sastava i odnosa između zajednica mikroorganizama koji tamo žive.

Imunološki sustav čovjeka je potisnut, raste broj slučajeva alergoze, uočava se ubrzano starenje tkiva, posebno očiju, sve je veća vjerojatnost nastanka katarakte, sve je učestaliji rak kože, a pigmentne tvorevine na koži postaju zloćudne. . Primjećeno je da su ove negativne pojave često posljedica višesatnog boravka na plaži po sunčanom danu.

Uništavanje ozonskog omotača, koje, usput rečeno, signalizira smanjenje njegove opskrbe kisikom, odvija se vrlo intenzivno i 1995. godine doseglo je 35% (nad Sibirom) i 15% (nad Europom). Uz gore opisanu promjenu spektra i intenziteta različitih zračenja sa svojim inherentnim biološkim učincima, to podrazumijeva kršenje parametara elektromagnetskog polja planeta, slojevito na globalnom i regionalnom nivou (primjerice, tijekom katastrofa kao kao Černobil) povećanje snage ionizirajućeg zračenja. Kada se poveća frekvencija oscilacija magnetskog polja, uočavaju se promjene u nekim funkcijama mozga. Stvaraju se preduvjeti za pojavu neuroza, psihopatizacije pojedinca, encefalopatija, neadekvatnog odgovora na okolnu stvarnost, čak i epileptoidnih napada neobjašnjivog podrijetla s gledišta tradicionalnih ideja o njihovim uzrocima. Ista stvar se primjećuje iu području dalekovoda ultravisokog napona.

Ove negativne posljedice će se povećavati, jer čak i ako se prema zahtjevima Montrealskog protokola iz 1987. prijeđe na korištenje tvari koje ne uništavaju ozon u rashladnim uređajima i aerosolnoj ambalaži, osjetit će se učinak već nakupljenih freona. još mnogo godina, a do sredine 21. stoljeća. Ozonski omotač će se stanjiti za još 10-16%. Izračuni pokazuju da bi dotok freona u atmosferu prestao 1995. godine, do 2000. godine koncentracija ozona bi se smanjila za 10%, što bi uzrokovalo štetu svim živim bićima desetljećima. Ako se to ne dogodi, a danas je upravo tako, do 2000. godine koncentracija ozona će se smanjiti za 20%. A to je već prepuno mnogo ozbiljnijih posljedica.

Naime, upravo se to i događa jer 1996. nije provedena niti jedna međunarodna odluka o prestanku proizvodnje freona. Istina, zahtjeve Bečke konvencije iz 1987. i Montrealskog protokola nije tako lako ispuniti, pogotovo jer ne postoji učinkovit sustav za praćenje njihove provedbe, industrijske tehnologije za proizvodnju smjesa propan-butan nisu uspostavljene itd. Tome treba dodati da ako su se prema Montrealskom protokolu zemlje potpisnice obvezale smanjiti proizvodnju rashladnih sredstava za 50% do 2000. godine, onda je Londonska konferencija koja je uslijedila 1990. zahtijevala da se njihova proizvodnja do tog datuma potpuno zabrani , a 1992. u Kopenhagenu tekst ove rezolucije je postao stroži, a zatvaranje industrija koje oštećuju ozonski omotač mora se provesti do 1996. pod prijetnjom raznih sankcija.

Situacija je doista kritična, ali većina zemalja nije spremna za to. Da ne spominjemo zemlje članice svemirskog kluba, čije rakete muče ozonski omotač ništa manje od klorofluorougljika. Svemirske rakete ne uništavaju samo ozon. One zagađuju atmosferu nesagorjelim i iznimno otrovnim gorivom (Cyclone, Proton, Shuttle, rakete iz Indije i Kine) ništa manje od kopnenih vozila, pa je vrijeme da se uvedu međunarodne kvote na njihova lansiranja. U svakom slučaju, uništavanje ozonskog omotača trenutno se odvija nesmanjenom brzinom, a koncentracija tvari koje oštećuju ozonski omotač u atmosferi raste za 2% godišnje, iako je sredinom 80-ih njihova stopa rasta bila 4% godišnje. .

3. Načini rješavanja problema uništavanja ozonskog omotača

Svijest o opasnosti dovodi do toga da međunarodna zajednica poduzima sve više koraka u zaštiti ozonskog omotača. Pogledajmo neke od njih.

1) Stvaranje raznih organizacija za zaštitu ozonskog omotača (UNEP, COSPAR, MAGA)

2) Održavanje konferencija.

a) Bečka konferencija (rujan 1987.). Tamo se razgovaralo i potpisao Montrealski protokol:

– potreba stalnog nadzora proizvodnje, prodaje i uporabe tvari najopasnijih za ozon (freoni, spojevi koji sadrže brom i dr.)

– korištenje klorofluorougljika u odnosu na razinu iz 1986. treba smanjiti za 20% do 1993. i prepoloviti do 1998.

b) Početkom 1990. god. znanstvenici su došli do zaključka da su ograničenja Montrealskog protokola nedovoljna te su već 1991.–1992. dani prijedlozi za potpunim zaustavljanjem proizvodnje i emisija u atmosferu. oni freoni koji su ograničeni Montrealskim protokolom.

Prema izračunima znanstvenika, da nije bilo Montrealskog protokola i mjera za zaštitu ozonskog omotača, uništenje ozonskog omotača 2050. godine na sjevernom dijelu zemaljske kugle doseglo bi najmanje 50%, a na jugu - 70%. Ultraljubičasto zračenje koje dopire do Zemlje udvostručilo bi se na sjevernom dijelu i učetverostručilo na južnom. Količina tvari emitiranih u atmosferu koje uništavaju ozonski omotač povećala bi se 5 puta. Pretjerano ultraljubičasto zračenje uzrokovalo bi više od 20 milijuna slučajeva raka, 130 milijuna slučajeva očne mrene itd.

Danas su pod utjecajem Montrealskog protokola pronađene alternative za gotovo sve tehnologije koje koriste tvari koje oštećuju ozonski omotač, a proizvodnja, trgovina i uporaba tih tvari ubrzano opada. Na primjer, 1986. godine količina klorofluorougljika potrošena u svijetu bila je približno 1.100.000 tona, ali 2001. godine ukupna količina bila je samo 110.000 tona. Kao rezultat toga, koncentracija tvari koje razaraju ozonski omotač u nižim slojevima atmosfere se smanjuje, a očekuje se da će se u narednim godinama početi smanjivati u gornjim slojevima atmosfere, uključujući i stratosferu (na nadmorskoj visini od 10-50 km), gdje je ozonski omotač. Znanstvenici predviđaju da bi se, ako se slijede trenutne mjere za zaštitu ozonskog omotača, oko 2060. ozonski omotač mogao obnoviti, a njegova "debljina" biti blizu normale.

Također, znanstvena zajednica izražava zabrinutost zbog uništavanja ozonskog omotača Zemlje i zahtijeva smanjenje upotrebe fluorklorometana kao aerosolnih raspršivača. Sada postoji međunarodni sporazum o smanjenju proizvodnje aerosolnih limenki koje sadrže klorofluorougljike kao pogonske plinove, budući da je utvrđeno da imaju negativan utjecaj na ozonski omotač Zemlje.

Među njima su znakovi na aerosolnim pripravcima, koji odražavaju odsutnost tvari koje dovode do uništavanja ozonskog omotača oko Zemlje, znakovi na robi široke potrošnje (uglavnom na predmetima od plastike i češće polietilena), koji odražavaju mogućnost njihovog zbrinjavanja s najmanja šteta za okoliš itd. Posebno je posebno označeno materijale, posebice ambalažu, kao dio mjera gospodarenja otpadom, koje je u načelu usmjereno na štednju resursa i zaštitu prirode.

Problem očuvanja ozonskog omotača jedan je od globalnih problema čovječanstva. Stoga se o njemu raspravlja na mnogim forumima na različitim razinama, sve do rusko-američkih sastanaka na vrhu.

Možemo samo vjerovati da će duboka svijest o opasnosti koja prijeti čovječanstvu potaknuti vlade svih zemalja da poduzmu potrebne mjere za smanjenje emisija tvari štetnih za ozon.

Zaključak

Potencijal ljudskog utjecaja na prirodu stalno raste i već je dosegao razinu na kojoj je moguće nanijeti nepopravljivu štetu biosferi. Ovo nije prvi put da se tvar koja se dugo smatrala potpuno bezopasnom pokaže iznimno opasnom. Prije dvadesetak godina rijetko je tko mogao zamisliti da obična limenka aerosola može predstavljati ozbiljnu prijetnju planetu u cjelini. Nažalost, nije uvijek moguće na vrijeme predvidjeti kako će određeni spoj utjecati na biosferu. Bila je potrebna dovoljno jaka demonstracija opasnosti od CFC-a da bi se poduzele ozbiljne mjere na globalnoj razini. Valja napomenuti da je i nakon otkrića ozonske rupe jedno vrijeme bila ugrožena ratifikacija Montrealske konvencije.

Razumijevanje međudjelovanja između ozona i klimatskih promjena te predviđanje posljedica promjena zahtijeva ogromnu računalnu snagu, pouzdana opažanja i robusne dijagnostičke mogućnosti. Sposobnosti znanstvene zajednice brzo su se razvijale tijekom proteklih desetljeća, no neki temeljni mehanizmi atmosfere još uvijek nisu jasni. Uspjeh budućih istraživanja ovisi o cjelokupnoj strategiji, sa stvarnim interakcijama između promatranja znanstvenika i matematičkih modela.

Moramo znati sve o svijetu koji nas okružuje. I, podižući nogu za sljedeći korak, trebali biste pažljivo pogledati gdje ste zakoračili. Ponori i močvare kobnih pogrešaka više ne opraštaju čovječanstvu nepromišljen život.

Popis korištenih izvora

1. Bolbaš M.M. Osnove industrijske ekologije. Moskva: Viša škola, 1993.
2. Vladimirov A.M. i dr. Zaštita okoliša. Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat 1991.
3. Skulachev V.P. Kisik u živoj stanici: dobro i zlo // Soros Educational Journal. 1996. br. 3. str. 4-16.
4. Osnove prava okoliša. Udžbenik (Ur. kandidat pravnih znanosti, izvanredni profesor I.A. Eremichev. - M.: Centar za pravnu literaturu "Štit", 2005. - 118 str.
5. Erofeev B.V. Pravo okoliša: Udžbenik za sveučilišta. – M.: Novi odvjetnik, 2003. – 668 str.

Sažetak na temu "Uništavanje ozonskog omotača" ažurirano: 6. studenog 2018. od strane: Znanstveni članci.Ru

Mukhina I.V., Borodkina T.A.

OŠTEĆENJE OZONSKOG OMOTAČA

Ključne riječi: Ozon, zračenje, stratosferski oblaci.

Sažetak: U članku se govori o razlozima uništavanja ozonskog omotača.

Ključne riječi: ozon, zračenje, stratosferski oblaci.

Sažetak: U članku se govori o uzrocima oštećenja ozonskog omotača.

Ozonski omotač je dio stratosfere na visini od 12 do 50 km. Ozon je sloj visoke koncentracije O2, debljine oko 3 mm.

Mnogi su razlozi za slabljenje ozona

Drugo, avioni. Pogotovo oni koji lete na visinama od 1215 km. Para i druge tvari koje ispuštaju uništavaju ozon. Ali, u isto vrijeme, zrakoplovi koji lete ispod 12 km. Daju povećanje ozona. U gradovima je jedna od komponenti fotokemijskog smoga.

Treće - dušikovi oksidi. Izbacuju ih isti zrakoplovi, ali većina ih se oslobađa s površine tla, posebno tijekom razgradnje dušičnih gnojiva.

Četvrto, to je klor i njegovi spojevi s kisikom. Ogromna količina (do 700 tisuća tona) ovog plina ulazi u atmosferu, prvenstveno razgradnjom freona. Freoni su plinovi koji ne stupaju u nikakve kemijske reakcije na površini Zemlje, ključaju na sobnoj temperaturi i stoga naglo povećavaju svoj volumen, što ih čini dobrim

Teritorija znanosti. - 2014. - 1. br.

prskalice. Budući da im se temperatura smanjuje dok se šire, freoni se široko koriste u hlađenju.

industrija.

Svojstva ozona:

® Sposobnost apsorpcije biološki opasnih tvari

ultraljubičasto zračenje Sunca;

® Ozon je jak oksidans (jednostavno otrov), pa je prizemni ozon opasan;

® Sposobnost apsorbiranja infracrvenog zračenja

Zemljina površina;

® Sposobnost izravnog i neizravnog utjecaja na kemijski sastav atmosfere;

Postoji “dobar ozon” i “loš ozon”. Znanstvenici nazivaju “loš ozon” fitokemijskim smogom. Ozon u stratosferi obično se smatra "dobrim" ozonom jer štiti zemlju od razornog zračenja. Većina preostalih 10 posto "lošeg" ozona nalazi se u prizemnom sloju atmosfere - troposferi - i pri dostizanju određenih koncentracija predstavlja opasnost za zdravlje i dobrobit stanovništva.

Najznačajnije faze razaranja ozonskog omotača:

1) Emisije: kao posljedica ljudske aktivnosti, kao i kao posljedica prirodnih procesa na Zemlji, emitiraju se (oslobađaju) plinovi koji sadrže halogene (brom i klor), tj. tvari koje uništavaju ozonski omotač.

2) Akumulacija (emitirani plinovi koji sadrže halogene nakupljaju se (akumuliraju) u nižim slojevima atmosfere, te pod utjecajem vjetra, kao i strujanja zraka, prelaze u područja koja nisu u neposrednoj blizini izvora takvih emisija plinova).

3) Kretanje (akumulirani plinovi koji sadrže halogene kreću se u stratosferu uz pomoć strujanja zraka).

4) Transformacija (većina plinova koji sadrže halogene, pod utjecajem ultraljubičastog zračenja Sunca u stratosferi, pretvaraju se u halogene plinove koji lako reagiraju, zbog čega se razaranje ozonskog omotača odvija relativno aktivnije u polarnim regije globusa).

5) Kemijske reakcije (halogeni plinovi koji lako reagiraju uzrokuju uništavanje stratosferskog ozona; čimbenik koji potiče reakcije su polarni stratosferski oblaci).

6) Uklanjanje (pod utjecajem zračnih struja, halogeni plinovi koji lako reagiraju vraćaju se u troposferu, gdje se zbog

Teritorija znanosti. - 2014. - 1. br.

vlaga i kiša prisutni u oblacima se odvajaju i tako potpuno uklanjaju iz atmosfere).

Treba napomenuti da je opća geoekološka situacija u regiji Voronjež nastala zbog neravnomjerne raspodjele izvora onečišćenja okoliša. Po količini štetnih tvari koje emitiraju stacionarni izvori onečišćenja po 1 stanovniku, regija Voronjež (oko 31 kg/osobi) i grad Voronjež (oko 21 kg/osobi) nalaze se na trećem mjestu u Središnjoj Černobilskoj regiji nakon regije Lipetsk i Belgorod. U regiji Voronjež koncentrirano je više od 900 poduzeća koja ispuštaju štetne tvari u atmosferu, a maksimalnu količinu emisija osiguravaju, osim regionalnog središta - Voronježa, gradovi Liski, Kalach i Rossosh (JSC Minudobreniya). Jedna od ekoloških posljedica kemijskog onečišćenja atmosfere je, očito, smanjenje sadržaja ozona u atmosferi. Dinamika njegove koncentracije nad Voronježom, primjerice, ima stalni silazni trend od 1971. (debljina ozonskog omotača: 1991. - 3,41 mm; 1994. - 3,36 mm; 1997. - 3,34 mm; 2001. g. - 3,30 mm; 2013. - 3,28 mm ). Oko 80% onečišćenja zraka povezano je s prometom; Štoviše, opskrbljenost stanovništva motornim prijevozom u posljednjih 5 godina porasla je za 27,8%, što je jedan od dodatnih izvora onečišćenja okoliša.

Ovaj problem je aktualan i danas, a za daljnje očuvanje ozonskog omotača potrebne su sljedeće mjere:

1) Nastavite s praćenjem ozonskog omotača kako biste pravovremeno pratili neočekivane promjene; osigurati usklađenost zemalja s prihvaćenim sporazumima;

2) Nastaviti raditi na utvrđivanju uzroka promjena u ozonskom omotaču i procijeniti štetna svojstva novih kemikalija u odnosu na oštećenje ozona i utjecaj na klimatske promjene općenito.

3) Nastavite pružati informacije o tehnologijama i

zamjenski priključci, omogućujući korištenje hlađenja, klimatizacije i toplinske izolacije

pjeni se bez oštećenja ozonskog omotača.

16. rujna 1987. potpisan je Montrealski protokol o tvarima koje oštećuju ozonski omotač. U spomen na taj događaj Opća skupština UN-a je 1994. godine posebnom rezolucijom 16. rujna proglasila godišnjim Međunarodnim danom zaštite ozonskog omotača.

Teritorija znanosti. - 2014. - 1. br.

Bibliografija

1. Nebel B., Znanost o okolišu, Vol. 1 Kako svijet funkcionira - M., 2010. - 34s.

2. Gvishiani D.M., Rimski klub. Povijest stvaranja, odabrana izvješća i govori, službeni materijali, M., 2011. -58 str.

3. Mikael P. Todaro, Ekonomski razvoj, M., 2010. - 20 str.

4. Vronski V.A. Primijenjena ekologija: Obrazovni

priručnik: Phoenix, 2012. -100 str.

5. http://www.referatik.com.ua/subject/97/41056/

Varguzina M.S., Borodkina T.A.

GLAVNI IZVORI ONEČIŠĆENJA ATMOSFERE U REGIONU VORONEZH

Voronješki ekonomski i pravni institut, Rossosh

Ključne riječi: industrija. Zrak, atmosfera, zagađenje,

Sažetak: Članak o onečišćenju zraka. otkriva glavne izvore

Ključne riječi: zrak, atmosfera, onečišćenje, industrija

Sažetak: Članak otkriva glavne izvore onečišćenja zraka

Atmosferski zrak jedan je od najznačajnijih čimbenika okoliša. Kvaliteta zraka izravno utječe na ljudsko zdravlje. Ovisi o intenzitetu onečišćenja i prirodnoj disperzivnoj sposobnosti atmosfere.

Ispuštanje onečišćujućih tvari može se provoditi u različite medije: atmosferu, vodu, tlo. Emisije u atmosferu glavni su izvori naknadnog onečišćenja vode i tla na regionalnoj, au nekim slučajevima i na globalnoj razini.

Onečišćenje atmosferskog zraka emisijama iz industrijskih poduzeća i vozila jedan je od najvažnijih čimbenika koji karakteriziraju sanitarnu i epidemiološku dobrobit stanovništva. Svake godine od 00 do 500 tisuća tona štetnih tvari ulazi u atmosferu regije s emisijama iz stacionarnih i mobilnih izvora.

Ako ste zadobili opekline od sunca, to znači da ste doživjeli agresivno djelovanje. Kako bismo se zaštitili od UV zraka, najčešće koristimo kreme za sunčanje. Ozonski omotač igra ulogu zaštite od sunca za naš planet. Bez tog “štita” ne samo da bismo izgorjeli na suncu, već s vremenom ne bi ostalo ništa živo na Zemlji.

Znanstvenici sugeriraju da se formiranje Zemljinog ozonskog ekrana dogodilo prije četiri stotine milijuna godina. Upravo je taj proces, po njihovom mišljenju, omogućio mikroorganizmima da se uzdignu s oceanskog dna i dođu do kopna. Tako se pojavio život na Zemlji.

Što je ozonski omotač

Ozonski omotač je najlakši i najtanji sloj u atmosferi, koji sadrži relativnu koncentraciju ozona (do 0,001%). Ozonski omotač štiti naš planet od opasnog ultraljubičastog zračenja koje može uzrokovati značajnu štetu životu na Zemlji.

Međutim, ozonski omotač ne pokriva samo naš planet. Može se naći i na površini zemlje – koristi se u svrhe poput izbjeljivanja papirne mase, dezinfekcije vode za piće i uklanjanja neugodnih mirisa iz hrane.

Kako nastaje ozonski omotač?

Ozon je alotropska modifikacija kisika. Ultraljubičaste zrake razgrađuju molekule kisika, pretvarajući O2 u O+O. Nakon cijepanja, O se spaja s drugim molekulama kisika, stvarajući ozon (O 3 = O + O 2).

Alotropske modifikacije su tvari koje su slične po sastavu, ali se razlikuju po kemijskoj strukturi i, sukladno tome, fizikalnim svojstvima.

Molekule O3 i kisika "apsorbiraju" oko 97-99% štetnog ultraljubičastog zračenja, pretvarajući ga u toplinu.

Gdje se nalazi ozonski omotač

Ozonski omotač nalazi se na visini od 10 do 50 km iznad Zemljine površine, u gornjoj atmosferi. Ozonosfera (ili ozonski ekran) je na različitim razinama na različitim geografskim širinama planeta. U tropskim geografskim širinama ozonski omotač nalazi se na udaljenosti od 25 do 30 km, u umjerenim geografskim širinama - od 20 do 25 km, u Arktičkom krugu udaljenost je još manja - od 15 do 25 km.

Debljina ozonskog omotača

Ozonski omotač se smatra najtanjim u atmosferi. Koncentracija ozona u gornjim slojevima mjeri se u Dobsonovim jedinicama. Jedna Dobson jedinica je 10 mikrometara čistog ozona na 0°C i stabilnom atmosferskom tlaku. Smatra se da je normalna koncentracija ozona 300 jedinica. To znači da je ozonski omotač debeo samo 3000 mikrometara (3 milimetra).

Gordon Miller Bourne Dobson - britanski fizičar i meteorolog 20. stoljeća. Život je posvetio proučavanju ozona u atmosferi i dizajnirao prvi ozonski spektrometar.

Ozonski omotač i UV zračenje

Glavna zadaća ozonskog omotača je zaštita planeta od opasnog sunčevog zračenja.

UV zračenje u malim dozama je korisno za ljudski organizam jer je izravno povezano s proizvodnjom vitamina D.

U modernoj medicini ovo zračenje koristi se za liječenje psorijaze, osteoporoze, žutice, ekcema i rahitisa. Liječenje također uzima u obzir rizik od negativnih učinaka, tako da se svaka uporaba ovog zračenja odvija pod strogim medicinskim nadzorom.

Dugotrajna izloženost sunčevom ultraljubičastom zračenju kod ljudi može potaknuti razvoj akutnih i kroničnih bolesti kože, očiju i imunološkog sustava.

Opekline od sunca nastaju kao posljedica dugotrajnog izlaganja kože UV zračenju. Može izazvati degenerativne promjene u stanicama kože, fibroznom tkivu i krvnim žilama. Rak kože i katarakta najozbiljnije su i najčešće posljedice ultraljubičastog zračenja.

Ozonski omotač služi kao Zemljin prirodni štit i štiti čovječanstvo od ultraljubičastog zračenja koje također uzrokuje mutacije DNK.

Snaga ultraljubičastog zračenja Sunca najčešće se dijeli u tri kategorije:

UV-A(od 320 do 400 nanometara): duljina koju ozon ne apsorbira, jer je na sigurnoj udaljenosti.
UV-B(280 do 320 nanometara): većinu apsorbira ozon, ali ova duljina emisije može biti štetna za osjetljivu kožu.
UV-C(manje od 280 nanometara): potpuno ga apsorbira ozon. Najopasnija duljina jer je najkraća i može uništiti dobar dio našeg ekosustava.

Godine proučavanja zaštitnog štita pokazale su da se ozonski omotač iznad površine Zemlje u nekim područjima počeo stanjivati. Prva "praznina" otkrivena je iznad Antarktika.

Uzrok oštećenja i stanjivanja Zemljine ozonosfere prepoznat je kao sintetske i umjetne tvari nastale kao rezultat industrijskih aktivnosti.

Uzrok uništavanja ozona su klorofluorougljici, skupina organskih spojeva koja uključuje atome fluora, klora i ugljika. Ovi spojevi su neotrovni, stabilni i u interakciji sa zrakom ne stvaraju eksplozivne tvari.

Freon (rashladno sredstvo) je istaknuti predstavnik ovih spojeva i uključuje više od 40 različitih tvari. Opseg primjene freona pokriva gotovo sve sfere ljudskog života. Po prvi put su se klorofluorougljici počeli koristiti u radu rashladnih uređaja (hladnjaci, klima uređaji), zamjenjujući njima otrovni i eksplozivni amonijak i sumporov dioksid. Kasnije su se klorofluorougljici počeli naširoko koristiti u aerosolnim limenkama, sredstvima za pjenjenje, otapalima, kao i u industriji hrane i parfema.

Međutim, sada je poznato da se klorofluorougljici kada su izloženi sunčevom zračenju raspadaju u atmosferi i stvaraju tvari koje učinkovito uništavaju molekule ozona. I ako na Zemlji freon ne predstavlja opasnost za život, u stratosferi on aktivno uništava zaštitni sustav našeg planeta.

Godine 1987. Svjetska meteorološka organizacija i Program Ujedinjenih naroda za okoliš okupili su znanstvenike, diplomate, ekologe, vladine dužnosnike, industriju i komercijalne organizacije kako bi pregovarali o sporazumu o postupnom ukidanju kemikalija. U siječnju 1989. godine na snagu je stupio Montrealski protokol, prvi međunarodni sporazum u svijetu koji regulira kemijske zagađivače.

U sklopu protokola odlučeno je postupno smanjivati proizvodnju i uporabu kemikalija koje oštećuju ozonski omotač, prije svega uvedena je zabrana uporabe CFC-a (klorofluorougljika) u sprejevima aerosola.

Ozonske rupe

Godine 1985. nad Antarktikom je otkrivena ozonska “rupa” promjera većeg od 1000 km. Do danas je najveći i prostire se na nešto manje od 20 milijuna četvornih metara. km.

Srećom, ne postoji rupa kao takva. Zapravo, kada znanstvenici i popularni mediji govore o rupama u ozonskom omotaču, oni govore o području niske koncentracije ozona. Debljina ozonskog omotača na ovom području varira ovisno o godišnjem dobu.

Zašto je nastala rupa nad Antarktikom, ako su glavni razlog opasne emisije?

Znanstvenici ovu pojavu objašnjavaju činjenicom da se klorofluorougljikovodici do Antarktike prenose zračnim strujama. Posebni klimatski uvjeti, posebno ekstremno niske temperature (do −80 °C), pridonose stvaranju stratosferskih oblaka.

U tim se oblacima odvija niz kemijskih reakcija. Klor sadržan u CFC-u se odvaja od ostalih tvari, kristalizira i ostaje u tom stanju tijekom cijelog hladnog razdoblja. Dolaskom proljeća pojačava se intenzitet ultraljubičastih zraka, oslobađaju se atomi klora koji uništavaju molekule ozona. Kao rezultat toga nastaje ozonska rupa.

Svijet bez ozonskog omotača

Ozonska rupa nad Antarktikom nije jedina. Broj rupa raste svake godine diljem svijeta. Protok sunčevog zračenja se povećava i uzrokuje izbijanje raka kože i katarakte, a djeca su podložnija ovoj pojavi.

Kako bi dokazali važnost ozonskog omotača, znanstvenici iz Goddard Space Flight Center (NASA) modelirali su situaciju brzog uništenja Zemljinog zaštitnog štita.

Tim znanstvenika započeo je svoj rad stvaranjem modela atmosferske cirkulacije Zemljinog sustava koji uzima u obzir kemijske reakcije u atmosferi, kolebanja temperature i vjetra, promjene sunčeve energije i druge elemente globalnih klimatskih promjena. Gubitak ozona mijenja temperaturu u različitim dijelovima atmosfere, a te promjene potiču ili inhibiraju kemijske reakcije.

Istraživači su zatim povećali emisije CFC-a i sličnih spojeva za 3% godišnje, otprilike upola manje od stope ranih 1970-ih, kada su CFC-i bili široko korišteni u proizvodnji i kućanstvima. Znanstvenici su dopustili da se simulirani svijet razvija od 1970. do 2065. godine.

Godina je 2065. Gotovo dvije trećine Zemljine ozonosfere je nestalo. Najveća ozonska rupa iznad Antarktike ima blizanku iznad Sjevernog pola. Ultraljubičasto zračenje koje pogađa gradove srednje geografske širine poput Washingtona toliko je jako da može izazvati opekline od sunca u samo pet minuta. Zbog visoke razine zračenja, vjerojatnost mutacije DNK povećava se za 650%.

Povećano ultraljubičasto zračenje potaknut će smrt planktona u oceanima i stoga smanjiti riblji fond. Također, ultraljubičasto zračenje može imati negativan učinak na rast biljaka, što će dovesti do potpunog odumiranja poljoprivrede.

Postoji rješenje

Nakon što su vidjeli svijet bez ozonskog omotača, znanstvenici su zaključili da se uništavanje stratosferskog ozona može zaustaviti. Postoje alternativne tvari koje ne oštećuju Zemljin zaštitni štit. To uključuje ugljični dioksid, netoksični propan, amonijak i izobutan (prirodno rashladno sredstvo).

Kao što ekolozi primjećuju, ozonski štit planeta već se oporavlja za 1-3% po desetljeću. Prema povoljnim prognozama, ozonske rupe mogle bi nestati diljem planeta do 2060. godine. Tim NASA-inih znanstvenika sugerira da je oporavak ozonskog omotača povezan s Montrealskim protokolom.

Godine 2018. stručnjaci američke Nacionalne uprave za oceane i atmosferu otkrili su velike emisije plina triklorofluorometana koji oštećuje ozonski omotač u atmosferu.

Utvrđeno je da je epicentar emisije bio u istočnoj Aziji, a kasnije je više od 18 proizvodnih tvornica u Kini i same priznalo neregistrirano korištenje freona.

Ekolozi vjeruju da ljudi sami mogu utjecati na cjelovitost ozonskog omotača na svakodnevnoj razini. Ozonski štit planeta također je na udaru stakleničkih plinova te zračnog i kopnenog prometa. Korištenje ekološki prihvatljivih goriva i pravilno odlaganje opasnog otpada imat će značajnu ulogu u spašavanju Zemlje.

U čišćenje okoliša vrijedi krenuti s malog otoka – vašeg stana. Kroz otvorene prozore u naš dom ulazi velika količina prašine, štetnih isparenja, otrovnih emisija i neugodnih mirisa. Pomoći će u ovoj situaciji: zahvaljujući trostupanjskom sustavu filtracije, uređaj sprječava ulazak štetnih tvari, bakterija, alergena i virusa u sobu s ulice. Breezer se bori protiv zagušljivosti u stanu i stvara sve uvjete za ugodan život i miran san.

Zaključak

Problem uništavanja ozonskog omotača planeta usko je povezan s prijetnjom globalnog zatopljenja. Postoji pretpostavka da će obnova ozonske ljuske usporiti topljenje leda

Vlada i mnoge velike industrijske korporacije igraju veliku ulogu u tome kako koristimo resurse Zemlje. Ako očuvanje okoliša postane prioritet svake države, možda će destruktivni utjecaj na naš okoliš dosegnuti minimum.

Najvažnija komponenta atmosfere, koja utječe na klimu i štiti sav život na Zemlji od sunčevog zračenja, je ozonosfera. Glavnina ozona nalazi se na visinama od 10 do 50 km, a njegov maksimum je na 18 -26 km. Ukupno, stratosfera sadrži 3,3 trilijuna tona ozona. U sloju ozonosfere ozon je u vrlo razrijeđenom stanju.

Uloga ozona u očuvanju biološkog života na Zemlji iznimno je velika. Molekule ozona apsorbiraju jako ultraljubičasto zračenje Sunca upravo u onom spektralnom području koje je najrazornije za biološke sustave. Organske molekule se uništavaju ultraljubičastim (UV) zračenjem. To se također odnosi i na molekule DNK, za koje se zna da su odgovorne za prijenos nasljednih karakteristika. Ozonski omotač, poput štita, ne samo da štiti živu tvar od izravnog uništenja, već osigurava i tijek evolucije.

Riža. 1 Ozon u Zemljinoj atmosferi

Kad bi se debljina ozona smanjila, to bi nanijelo nepopravljivu štetu svim živim organizmima. Čvrsto ultraljubičasto zračenje voda slabo apsorbira i stoga predstavlja veliku opasnost za morske ekosustave. Eksperimenti su pokazali da plankton koji živi u pripovršinskom sloju može biti ozbiljno oštećen, pa čak i potpuno umrijeti kada se pojača intenzitet jakog UV zračenja. Plankton je u osnovi prehrambenih lanaca gotovo svih morskih ekosustava, pa bez pretjerivanja možemo reći da bi gotovo sav život u površinskim slojevima mora i oceana mogao nestati. Biljke su manje osjetljive na jako UV zračenje, ali ako se doza poveća, i one mogu stradati. Potpuni nestanak ozonskog omotača nedvojbeno bi značio i nestanak viših oblika života. Sada se procjenjuje da kod ljudi čak i neznatno smanjenje debljine ozonskog omotača može povećati učestalost raka kože. No, čovječanstvo lako može pronaći način da se zaštiti od jakog UV zračenja, ali pritom riskira smrt od gladi. Drugačija raspodjela ozona po visini značajno će utjecati na klimu, jer će se promijeniti priroda apsorpcije UV zračenja od strane ozona, a posljedično i temperatura stratosfere.

Problem ozona, kao jedne od plinovitih komponenti atmosfere, prije je zanimao samo uski krug znanstvenika, a sada je dobio globalno značenje. Ova dramatična promjena posljedica je otkrića da su normalne razine ozona u atmosferi ugrožene ljudskim aktivnostima.

Kad bi se cjelokupna količina ozona sakupila pri normalnom tlaku od 760 mmHg. Umjetnost. i temperaturu od 273,15 K, tada bi debljina ovog sloja bila samo 2,5 -3 mm. Ozon je kaustični, blago plavičasti plin. Molekula mu se sastoji od tri atoma kisika (O 3) pa je ozon “kemijski srodnik” stabilnije i obilnije tvari u atmosferi neophodne za ljudsko disanje, koju čine dva atoma kisika (O 2).

Svojstva ozona:

Sposobnost apsorpcije biološki opasnog ultraljubičastog zračenja Sunca.

Ozon je jak oksidans (jednostavno rečeno, otrov), pa je prizemni ozon opasan.

Apsorpcija infracrvenog zračenja sa zemljine površine.

Sposobnost izravnog i neizravnog utjecaja na kemijski sastav atmosfere.

Budući da je mehanizam stvaranja molekula ozona u ravnoteži s mehanizmom njihove destrukcije, znanstvenici smatraju da je prosječna količina ozona u stratosferi relativno konstantna vrijednost od nastanka moderne Zemljine atmosfere.

Za razliku od ostalih komponenti atmosfere, ozon se u atmosferi pojavio isključivo kemijskim putem i najmlađa je komponenta atmosfere. S ekološkog gledišta, vrijedno svojstvo ozona je njegova sposobnost da apsorbira biološki opasno ultraljubičasto zračenje Sunca; dok je kemijski spoj ozon jako oksidacijsko sredstvo (jednostavno otrov), sposoban otrovati, u izravnom kontaktu, istu floru i faunu koju štiti kao i stratosferski ozonski omotač. Osim toga, ozon je učinkovit staklenički plin. I konačno, ozon djeluje na male aktivne komponente atmosfere, a preko njih i na stabilne komponente, koje, kao i sam ozon, apsorbiraju i ultraljubičasto i infracrveno zračenje. Dakle, ozon ima ne samo izravan, već i neizravan učinak na efekt staklenika i razinu ultraljubičastog zračenja na površini Zemlje.

Gotovo jedini izvor ozona u atmosferi je fotodisocijacija molekularnog kisika na atome, nakon čega slijedi brza eutanizacija atoma u molekulu O 2 uz stvaranje molekule ozona:

O2 + HN = O + O (1)

O + O 2 + M = O 3 + M (2)

(Ovdje je M bilo koja molekula zraka).

Ovaj se proces događa na visinama iznad 30 km, budući da kratkovalno sunčevo zračenje ne prodire ispod te visine. Kao rezultat toga, molekule ozona i atomi kisika pojavljuju se prilično visoko u atmosferi.

Gubitak atmosferskog ozona nastaje kao rezultat sljedećih procesa:

O 3 + H N = O + O 2 (3)

O + O 3 = O 2 + O 2 (4)

Tako se atomi koji su nekoć nastali iz molekula kisika rekombiniraju u molekulu. Napomenimo samo da za “uništenje” molekule ozona nije potrebno kratkovalno zračenje. Veza između O atoma i O 2 molekule u ozonu je vrlo slaba, stoga, čak i kada je ozračena vidljivim svjetlom, molekula ozona će biti fotodisocirana na svoje izvorne komponente.

Također napominjem da je reakcija (3) glavni dobavljač atoma kisika; njegova brzina na svim visinama troposfere i stratosfere je tri ili više reda veličine veća od brzine reakcije (1).

Gornji mehanizam predložio je ranih 1930-ih engleski geofizičar Chapman i bio je prvi pokušaj da se objasni nastanak ozonskog omotača u atmosferi.

Ozon u stratosferi neprestano se stvara i uništava, stoga se njegov sloj sastoji od ravnotežne količine. A budući da je ta ravnoteža pomična, debljina ozonskog omotača se može promijeniti. Promatraju se dnevne i sezonske fluktuacije sadržaja ozona, kao i ciklusi povezani s dugoročnim promjenama sunčeve aktivnosti. Najveća količina ozona (46%) nastaje u tropskoj stratosferi, gdje se njegova najveća gustoća nalazi otprilike na visini od 26 km od površine. U srednjim geografskim širinama nalazi se niže: zimi - na nadmorskoj visini od 22 km, a ljeti - 24 km. U polarnim područjima maksimalna visina je samo 13 -18 km, a tu se ozon najintenzivnije prenosi u niže slojeve atmosfere.

Veliki je broj razloga za slabljenje ozonskog štita uzrokovanih antropogenim djelovanjem. Općenito, mogu se kombinirati u dvije skupine.

1. Emisije iz zrakoplova i raketa na velikim visinama

Prvo, - Ovo su lansiranja svemirskih raketa. Gorivo gori, "paleći" velike rupe u ozonskom omotaču. Nekada se pretpostavljalo da se te "rupe" zatvaraju. Ispostavilo se da nije. Postoje dosta dugo.

Drugo, - avioni. Pogotovo oni koji lete na visinama od 12 -15 km. Para koju ispuštaju i druge tvari uništavaju ozon. Ali, u isto vrijeme, avioni koji lete ispod 12 km uzrokuju povećanje ozona. U gradovima je jedna od komponenti fotokemijskog smoga.

Treći, - dušikovih oksida. Izbacuju ih isti zrakoplovi, ali većina ih se oslobađa s površine tla, posebno tijekom razgradnje dušičnih gnojiva.

Budući da se danas letovi nadzvučnim letjelicama ne provode često, oni ne uzrokuju značajnu štetu ozonskom omotaču. Lansiranja raketa također se ne događaju često, ali mogu uzrokovati vrlo ozbiljna oštećenja ozonskog omotača. Dakle, s ukupnom masom orbitalnog vozila Space Shuttle od stotinu četrdeset tri i pol tone, u procesu dizanja na visinu od 50 km, raketni sustav na kruto gorivo emitira 187 tona Cl 2 i njegovih spojeva , 7 tona dušikovih oksida i uništi 10 milijuna tona ozona tijekom leta. To je mnogo, jer zemljina atmosfera sadrži samo 3000.000.000 tona ozona.

Dušikovi oksidi imaju važnu ulogu u stvaranju i razgradnji ozona, a katalitička destrukcija ozona u troposferi događa se u stratosferi – katalitička tvorba.

2. Klorofluorougljici (CFC) ili freoni

CFC su se nekoć smatrali idealnim kemikalijama za praktičnu upotrebu jer su vrlo stabilni i neaktivni, a samim time i netoksični. Koliko god paradoksalno izgledalo, inertnost ovih spojeva čini ih opasnima za atmosferski ozon. CFC se ne razgrađuju brzo u troposferi (donji sloj atmosfere, koji se proteže od površine zemlje do visine od 10 km), kao što se događa, na primjer, s većinom dušikovih oksida, i na kraju prodiru u stratosferu, čija se gornja granica nalazi na visini od oko 50 km. Kada se molekule CFC-a popnu na visinu od približno 25 km, gdje je koncentracija ozona maksimalna, izložene su intenzivnom ultraljubičastom zračenju (slika 2), ali ne prodiru na niže visine zbog zaštitnog učinka ozona. Ultraljubičasto zračenje uništava molekule freona, koje su stabilne u normalnim uvjetima, i raspadaju se na visoko reaktivne komponente, posebno atomski klor. Tako CFC prenosi klor sa Zemljine površine kroz troposferu i donju atmosferu, gdje se uništavaju manje inertni spojevi klora, u stratosferu, do sloja s najvećom koncentracijom ozona. Vrlo je važno da klor djeluje kao katalizator pri uništavanju ozona: tijekom kemijskog procesa njegova se količina ne smanjuje. Kao rezultat toga, jedan atom klora može uništiti do 100 000 molekula ozona prije nego što se deaktivira ili vrati u troposferu. Trenutačna emisija freona u atmosferu iznosi milijune tona, ali treba napomenuti da se ni u hipotetskom slučaju potpunog prestanka proizvodnje i uporabe CFC-a ne mogu postići trenutni rezultati: učinak freona koji su već ušao u atmosferu nastavit će se nekoliko desetljeća. Vjeruje se da je životni vijek u atmosferi za dva najčešće korištena CFC-a, Freon-11 (CFCl 3) i Freon-12 (CF 2 Cl 2), 75 odnosno 100 godina.

Riža. 2 Uništavanje ozonskog omotača Zemlje freonima Neki od najdramatičnijih dokaza da je klor doista agens odgovoran za ozonsku rupu pojavio se u rujnu 1987., kada su znanstvenici avionom iz Južne Amerike odletjeli izravno na Južni pol, u zonu ozonske rupe. Povećanje i smanjenje koncentracije ozona gotovo je točna zrcalna slika smanjenja i povećanja koncentracije ClO. Štoviše, koncentracija Cl u samoj ozonskoj rupi stotinama je puta veća od bilo koje razine koja bi se mogla objasniti kemijom atmosfere. Taj se fenomen često naziva "smoke gun". Čak su se i proizvođači CFC-a uvjerili da ozonska rupa nije normalna pojava. Ovo je dokaz dubokih promjena u atmosferi uzrokovanih zagađivačima koji sadrže klor koje je stvorio čovjek.

Znanstvenicima je trebalo nekoliko godina da pronađu objašnjenje za ozonsku rupu. To je to ukratko.

Budući da je Antarktika okružena oceanom, vjetrovi mogu neprestano kružiti oko kontinenta koji nema planinskih lanaca. Tijekom južne zime formiraju oko pola vrtloga, lijevak vjetrova koji skuplja zrak iznad Antarktika i zadržava ga, sprječavajući njegovo miješanje s drugom atmosferom. Ovaj vrtlog služi kao izolirani "reakcijski lonac" za polarne atmosferske kemikalije (puno je jači od onog koji nastaje iznad Sjevernog pola, pa je sjeverna ozonska rupa puno slabija).

Riža. 3 Ozonska rupa iznad Antarktika Pod pritiskom gore navedenih argumenata, mnoge su zemlje počele poduzimati mjere s ciljem smanjenja proizvodnje i upotrebe freona. Od 1978. godine u SAD-u je zabranjena uporaba freona u aerosolima. Nažalost, uporaba freona u drugim industrijama nije ograničena. U rujnu 1987. 23 vodeće zemlje svijeta potpisale su u Montrealu protokol kojim se obvezuju na smanjenje potrošnje CFC-a. Danas ga je potpisalo oko 150 zemalja.

Osim toga, 1985. godine potpisana je Bečka konvencija o zaštiti ozonskog omotača, kojom su razvijene zemlje prepoznale činjenicu problema uništavanja ozonskog omotača.

Prema dogovoru postignutom u Montrealu, razvijene zemlje morale su smanjiti potrošnju klorofluorougljika na polovicu razine iz 1986. do 1999. Za korištenje kao pogonsko gorivo (tj. inertna kemijska tvar s kojom se stvara višak tlaka), dobra zamjena za freone već je pronađen u aerosolima - smjesi propan-butan. Što se tiče fizičkih parametara, praktički nije niži od freona, ali je, za razliku od njih, zapaljiv. Međutim, takvi se aerosoli već proizvode u mnogim zemljama. Situacija je kompliciranija s rashladnim uređajima - drugim najvećim potrošačem freona. Činjenica je da molekule CFC-a zbog svoje polarnosti imaju visoku toplinu isparavanja, što je vrlo važno za radnu tekućinu u hladnjacima i klima uređajima. Najpoznatija zamjena za freone danas je amonijak, ali on je otrovan i još uvijek inferiorniji od freona u fizičkim parametrima. Dobri rezultati dobiveni su za potpuno fluorirane ugljikovodike. U mnogim zemljama razvijaju se novi nadomjesci i već su postignuti dobri praktični rezultati, ali taj problem još nije u potpunosti riješen.

Želio bih se nadati da će nas problem ozonskog omotača naučiti da se s velikom pozornošću i oprezom odnosimo prema svim tvarima koje ulaze u atmosferu kao rezultat antropogenih aktivnosti.