Ozono sluoksnio sunaikinimas. Ozono sluoksnis, jo sunaikinimo priežastys ir pasekmės, rūgštūs lietūs, toksiški rūkai Ozono sluoksnio sunaikinimas prisideda prie

Ozono sluoksnio ardymas

Ozono sluoksnis – 12–50 km aukštyje esanti stratosferos dalis, kurioje, veikiant saulės ultravioletinei spinduliuotei, jonizuojasi deguonis (O 2), įgaudamas trečią deguonies atomą, o ozonas (O 3 ) gaunamas. Palyginti didelė ozono koncentracija (apie 8 ml/m³) sugeria pavojingus ultravioletinius spindulius ir apsaugo nuo žalingos spinduliuotės viską, kas gyvena sausumoje. Be to, jei ne ozono sluoksnis, gyvybė iš viso nebūtų galėjusi ištrūkti iš vandenynų ir nebūtų atsiradusios labai išsivysčiusių gyvybės formų, tokių kaip žinduoliai, įskaitant žmones. Didžiausias ozono tankis būna 20 km aukštyje, didžiausia viso tūrio dalis yra 40 km aukštyje. Jei visą atmosferoje esantį ozoną pavyktų išgauti ir suspausti esant normaliam slėgiui, gautųsi tik 3 mm storio Žemės paviršių dengiantis sluoksnis. Palyginimui, visa atmosfera, suslėgta esant normaliam slėgiui, sudarytų 8 km sluoksnį.

Ozonas yra aktyvios dujos ir gali turėti neigiamą poveikį žmonėms. Paprastai jo koncentracija žemesniuose atmosferos sluoksniuose yra nereikšminga ir jis neturi žalingo poveikio žmogui. Dideli ozono kiekiai susidaro dideliuose miestuose, kuriuose intensyvus eismas, dėl fotocheminių transporto priemonių išmetamųjų dujų transformacijų.

Ozonas taip pat reguliuoja kosminės spinduliuotės atšiaurumą. Jei šios dujos bent iš dalies sunaikinamos, natūraliai radiacijos kietumas smarkiai padidėja, todėl įvyksta realūs floros ir faunos pokyčiai.

Jau įrodyta, kad ozono nebuvimas arba maža jo koncentracija gali arba sukelia vėžį, kuris daro didžiausią įtaką žmonijai ir jos gebėjimui daugintis.

Ozono sluoksnio irimo priežastys

Ozono sluoksnis apsaugo gyvybę Žemėje nuo žalingos saulės ultravioletinės spinduliuotės. Nustatyta, kad ozono sluoksnis per daugelį metų šiek tiek, bet nuolat susilpnėjo kai kuriose Žemės rutulio vietose, įskaitant tankiai apgyvendintas šiaurinio pusrutulio platumose. Virš Antarktidos buvo aptikta didžiulė ozono skylė.

Ozono destrukcija atsiranda dėl ultravioletinių spindulių, kosminių spindulių ir tam tikrų dujų poveikio: azoto, chloro ir bromo junginių bei chlorfluorangliavandenilių (freonų). Didžiausią susirūpinimą kelia žmogaus veikla, dėl kurios sunaikinamas ozono sluoksnis. Todėl daugelis šalių pasirašė tarptautinį susitarimą dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybos mažinimo.

Buvo pasiūlyta daug priežasčių, dėl kurių susilpnėjo ozono skydas.

Pirma, tai yra kosminių raketų paleidimai. Degdamas kuras „išdegina“ dideles skyles ozono sluoksnyje. Kažkada buvo manoma, kad šios „skylės“ užsidaro. Paaiškėjo, kad ne. Jie egzistuoja gana ilgą laiką.

Antra, lėktuvai. Ypač skrendantys 12-15 km aukštyje. Jų skleidžiami garai ir kitos medžiagos ardo ozoną. Tačiau tuo pačiu metu orlaiviai, skrendantys žemiau 12 km. Jie padidina ozono kiekį. Miestuose jis yra vienas iš fotocheminio smogo komponentų. Trečia, tai chloras ir jo junginiai su deguonimi. Didžiulis kiekis (iki 700 tūkst. tonų) šių dujų patenka į atmosferą, visų pirma dėl freonų skilimo. Freonai yra dujos, kurios nevyksta į jokias chemines reakcijas Žemės paviršiuje, verda kambario temperatūroje, todėl smarkiai padidina jų tūrį, todėl jie yra geri purškikliai. Kadangi jų temperatūra plečiasi mažėja, freonai plačiai naudojami šaldymo pramonėje.

Kasmet freonų kiekis žemės atmosferoje padidėja 8-9%. Jie palaipsniui kyla aukštyn į stratosferą ir, veikiami saulės spindulių, suaktyvėja – vyksta fotocheminės reakcijos, išskirdamos atominį chlorą. Kiekviena chloro dalelė gali sunaikinti šimtus ir tūkstančius ozono molekulių.

2004 metų vasario 9 dieną NASA Žemės instituto svetainėje pasirodė žinia, kad Harvardo universiteto mokslininkai rado ozoną ardančią molekulę. Mokslininkai šią molekulę pavadino „chloro monoksido dimeru“, nes ji sudaryta iš dviejų chloro monoksido molekulių. Dimeras egzistuoja tik ypač šaltoje stratosferoje virš poliarinių regionų, kai chloro monoksido lygis yra palyginti aukštas. Ši molekulė gaunama iš chlorfluorangliavandenilių. Dimeras sukelia ozono sunaikinimą, sugerdamas saulės šviesą ir suskaidydamas į du chloro atomus ir deguonies molekulę. Laisvieji chloro atomai pradeda sąveikauti su ozono molekulėmis, todėl jo kiekis mažėja.

Ozono sluoksnio irimo pasekmės

„Ozono skylių“ atsiradimas (sezoninis ozono kiekio sumažėjimas per pusę ar daugiau) pirmą kartą buvo pastebėtas 70-ųjų pabaigoje virš Antarktidos. Vėlesniais metais ozono skylių egzistavimo trukmė ir plotas augo, o iki šiol jos jau užėmė pietinius Australijos, Čilės ir Argentinos regionus. Lygiagrečiai, nors ir šiek tiek vėluojant, Šiaurės pusrutulyje vystėsi ozono sluoksnio ardymo procesas. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Skandinavijoje, Baltijos šalyse ir šiaurės vakarų Rusijos regionuose sumažėjo 20–25 proc. Kitose platumose nei subpoliarinės zonos ozono sluoksnio nykimas yra ne toks ryškus, tačiau ir čia statistiškai reikšmingas (1,5-6,2 proc. per pastarąjį dešimtmetį).

Ozono sluoksnio ardymas gali turėti didelės įtakos pasaulio vandenynų ekologijai. Daugelį jo sistemų jau veikia esamas natūralios UV spinduliuotės lygis, o jos intensyvumo padidėjimas kai kurioms iš jų gali būti katastrofiškas. Dėl ultravioletinių spindulių poveikio vandens organizmuose sutrinka adaptacinė elgsena (orientacija ir migracija), slopinama fotosintezė ir fermentinės reakcijos, dauginimosi ir vystymosi procesai, ypač ankstyvosiose stadijose. Kadangi skirtingų vandens ekosistemų komponentų jautrumas ultravioletinei spinduliuotei labai skiriasi, dėl stratosferos ozono ardymo reikėtų tikėtis ne tik bendros biomasės mažėjimo, bet ir vandens ekosistemų struktūros pasikeitimo. Esant tokioms sąlygoms, naudingos jautrios formos gali mirti ir būti išstumtos, o atsparios, toksiškos aplinkai, pavyzdžiui, melsvadumbliai, gali daugintis.

Vandens mitybos grandinių efektyvumą lemia jų pradinės grandies – fitoplanktono – produktyvumas. Skaičiavimai rodo, kad 25 % sunaikinus stratosferos ozoną, reikėtų tikėtis 35 % pirminio produktyvumo sumažėjimo paviršiniuose vandenyno sluoksniuose ir 10 % viso fotosintezės sluoksnio. Prognozuojamų pokyčių reikšmė tampa akivaizdi, kai atsižvelgiame į tai, kad fitoplanktonas pasaulinės fotosintezės metu sunaudoja daugiau nei pusę anglies dioksido, o vos 10 šio proceso intensyvumo sumažinimas prilygsta dvigubai anglies dioksido išmetimui į atmosferą dėl degimo. mineralai. Be to, ultravioletinė spinduliuotė slopina fitoplanktono dimetilsulfido gamybą, kuri vaidina svarbų vaidmenį formuojantis debesims. Paskutiniai du reiškiniai gali sukelti ilgalaikius pasaulinio klimato ir jūros lygio pokyčius.

Iš antrinių vandens grandinių grandžių biologinių objektų ultravioletinė spinduliuotė gali tiesiogiai paveikti žuvų ikrus ir mailius, krevečių, austrių ir krabų lervas, taip pat kitus smulkius gyvūnus. Sumažėjus stratosferos ozonui, prognozuojamas verslinių žuvų mailiaus augimas ir mirtis, be to, sumažės sugaunamas kiekis, nes sumažės pirminis Pasaulio vandenyno produktyvumas.

Skirtingai nuo vandens organizmų, aukštesni augalai gali iš dalies prisitaikyti prie natūralios ultravioletinės spinduliuotės intensyvumo padidėjimo, tačiau esant 10-20% ozono sluoksnio sumažėjimui, jie patiria augimo slopinimą, produktyvumo sumažėjimą ir sudėties pokyčius. kurie mažina maistinę vertę. Jautrumas ultravioletiniams spinduliams gali labai skirtis tiek tarp skirtingų rūšių augalų, tiek tarp skirtingų tos pačios rūšies augalų linijų. Pietiniuose regionuose auginami augalai yra atsparesni nei vidutinio klimato zonose.

Labai svarbų, nors ir vidutinį, vaidmenį formuojant žemės ūkio augalų produktyvumą atlieka dirvožemio mikroorganizmai, turintys didelę įtaką dirvožemio derlingumui. Šia prasme ypač įdomios yra fototrofinės melsvabakterijos, gyvenančios viršutiniuose dirvožemio sluoksniuose ir galinčios panaudoti oro azotą, o vėliau jį panaudoti augalams fotosintezės procese. Šie mikroorganizmai (ypač ryžių laukuose) yra tiesiogiai veikiami ultravioletinių spindulių. Spinduliuotė gali inaktyvuoti pagrindinį azoto asimiliacijos fermentą – azotogenazę. Taigi, dėl ozono sluoksnio ardymo, reikėtų tikėtis dirvožemio derlingumo sumažėjimo. Taip pat labai tikėtina, kad kitos naudingos ultravioletiniams spinduliams jautrių dirvožemio mikroorganizmų formos bus išstumtos ir išnyks, o atsparios formos dauginsis, kai kurios iš jų gali pasirodyti patogeniškos.

Žmonėms natūrali ultravioletinė spinduliuotė yra rizikos veiksnys net esant ozono sluoksnio būklei. Reakcijos į jo poveikį yra įvairios ir prieštaringos. Vieni iš jų (susidarymas dėl vitamino D, bendro nespecifinio atsparumo didėjimas, gydomasis poveikis sergant kai kuriomis odos ligomis) gerina sveikatą, kiti (odos ir akių nudegimai, odos senėjimas, katarakta ir kancerogenezė) ją pablogina.

Tipiška reakcija į pernelyg didelį akies apšvitą yra fotokeratokonjunktyvitas – ūminis išorinių akies membranų (ragenos ir junginės) uždegimas. Paprastai jis vystosi intensyviai atsispindint saulės šviesai nuo natūralių paviršių (snieguotos aukštumos, arktinės ir dykumos zonos), kartu su skausmu arba svetimkūnio pojūtis akyje, ašarojimas, fotofobija ir akių vokų spazmai. Akių nudegimas gali atsirasti per 2 valandas snieguotose vietose ir per 6–8 valandas smėlėtoje dykumoje.

Ilgalaikis ultravioletinių spindulių poveikis akims gali sukelti kataraktą, ragenos ir tinklainės degeneraciją, pterigiją (junginės audinio augimą) ir uvealinę melanomą. Nors visos šios ligos yra labai pavojingos, dažniausiai pasitaiko katarakta, kuri dažniausiai išsivysto be matomų ragenos pakitimų. Kataraktos dažnio padidėjimas laikomas pagrindine stratosferos ozono sluoksnio nykimo pasekme akies atžvilgiu.

Dėl per didelio odos ekspozicijos išsivysto aseptinis uždegimas arba eritema, kartu su skausmu ir odos terminio bei jutimo jautrumo pokyčiais, prakaitavimo slopinimu ir bendros būklės pablogėjimu. Vidutinio klimato platumose eritema gali atsirasti per pusvalandį atviroje saulėje vidury vasaros dienos. Paprastai eritema išsivysto 1–8 valandų latentiniu periodu ir trunka apie dieną. Mažiausios eritemos dozės reikšmė didėja didėjant odos pigmentacijos laipsniui.

Svarbus indėlis į kancerogeninį ultravioletinės spinduliuotės poveikį yra imunosupresinis poveikis. Iš 2 esamų imuniteto tipų - humoralinio ir ląstelinio - tik pastarasis yra slopinamas dėl ultravioletinės spinduliuotės poveikio. Humoralinio imuniteto veiksniai arba lieka abejingi, arba lėtinio švitinimo mažomis dozėmis atveju suaktyvėja, o tai prisideda prie bendro nespecifinio atsparumo padidėjimo. Ultravioletinės spinduliuotės sukelta imunosupresija ne tik sumažina gebėjimą atmesti odos vėžio ląsteles (agresija prieš kitų tipų vėžines ląsteles nesikeičia), bet ir gali slopinti alergines odos reakcijas, sumažinti atsparumą infekcinėms ligoms, taip pat pakeisti kai kurių ligų eigą ir baigtį. užkrečiamos ligos.

Natūrali ultravioletinė spinduliuotė yra atsakinga už didžiąją dalį odos navikų, kurių dažnis baltųjų populiacijoje yra artimas bendram visų kitų tipų navikų dažniui kartu paėmus. Esami navikai skirstomi į du tipus: nemelanomą (bazinių ląstelių ir plokščiųjų ląstelių karcinomas) ir piktybinę melanomą. Pirmojo tipo navikai vyrauja kiekybiškai, silpnai metastazuoja ir lengvai išgydomi. Melanomų dažnis yra palyginti mažas, tačiau jos greitai auga, anksti metastazuoja ir turi didelį mirtingumą. Kaip ir eritemai, odos vėžiui būdinga aiški atvirkštinė koreliacija tarp švitinimo efektyvumo ir odos pigmentacijos laipsnio. Odos navikų dažnis juodaodžių populiacijoje yra daugiau nei 60 kartų mažesnis, ispanų populiacijoje – 7–10 kartų mažesnis nei baltųjų populiacijoje toje pačioje platumos zonoje, su beveik tokiu pat dažniu navikų, išskyrus odos vėžį. Be pigmentacijos laipsnio, odos vėžio rizikos veiksniai yra apgamai, amžiaus dėmės ir strazdanos, prastas įdegis, mėlynos akys ir raudoni plaukai.

Ultravioletinė spinduliuotė atlieka svarbų vaidmenį aprūpinant organizmą vitaminu D, kuris reguliuoja fosforo-kalcio apykaitos procesą. Vitamino D trūkumas sukelia rachitą ir kariesą, taip pat vaidina svarbų vaidmenį reprezentacinės liaukos patogenezėje, kuri sukelia didelį mirtingumą.

Ultravioletinės spinduliuotės vaidmens aprūpinant organizmą vitaminu D negalima kompensuoti tik jį vartojant su maistu, nes vitamino D biosintezės odoje procesas yra savireguliacinis ir pašalina hipervitaminozės galimybę. Ši liga sukelia kalcio nuosėdas įvairiuose kūno audiniuose ir jų nekrozinę degeneraciją.

Jei atsiranda vitamino D trūkumas, reikia ultravioletinės spinduliuotės dozės, kuri sudaro maždaug 60 minimalių eritemos dozių per metus atvirose kūno vietose. Baltiesiems žmonėms, gyvenantiems vidutinio klimato platumose, tai atitinka pusvalandį saulės buvimo vidurdienį kiekvieną dieną nuo gegužės iki rugpjūčio. Vitamino D sintezės intensyvumas mažėja didėjant pigmentacijos laipsniui, tarp skirtingų etninių grupių atstovų jis gali skirtis daugiau nei eilės tvarka. Dėl to odos pigmentacija gali būti vitamino D trūkumo priežastis ne baltaodžiams imigrantams vidutinio klimato ir šiaurinėse platumose.

Šiuo metu stebimas ozono sluoksnio irimo laipsnio padidėjimas rodo, kad dedamos pastangos jį apsaugoti nepakankamai.

Ozono sluoksnio ardymo problemos sprendimo būdai

Pavojaus suvokimas lemia tai, kad tarptautinė bendruomenė imasi vis daugiau priemonių ozono sluoksniui apsaugoti. Pažvelkime į kai kuriuos iš jų.

1) Įvairių ozono sluoksnio apsaugos organizacijų kūrimas (UNEP, COSPAR, MAGA)
2) Konferencijų rengimas.
a) Vienos konferencija (1987 m. rugsėjis). Ten buvo aptartas ir pasirašytas Monrealio protokolas:
- - būtinybė nuolat stebėti ozonui pavojingiausių medžiagų (freonų, bromo turinčių junginių ir kt.) gamybą, pardavimą ir naudojimą.
- – chlorfluorangliavandenilių naudojimas, palyginti su 1986 m. lygiu, iki 1993 m. turėtų būti sumažintas 20 %, o iki 1998 m. – perpus.
b) 1990 m. pradžioje. mokslininkai priėjo prie išvados, kad Monrealio protokolo apribojimai buvo nepakankami ir siūlymai visiškai sustabdyti gamybą ir išmetimą į atmosferą buvo pateikti jau 1991-1992 metais. tų freonų, kuriuos riboja Monrealio protokolas.

Ozono sluoksnio išsaugojimo problema yra viena iš globalių žmonijos problemų. Todėl jis aptariamas daugelyje įvairių lygių forumų, iki Rusijos ir Amerikos viršūnių susitikimų.

Galime tik tikėti, kad gilus žmonijai gresiančio pavojaus suvokimas paskatins visų šalių vyriausybes imtis reikiamų priemonių ozonui kenksmingų medžiagų emisijai sumažinti.

Aplinkos kokybės standartizavimas. Normavimo tikslas. Oro aplinkos sanitarinių ir higienos standartų charakteristikos.

Valstybinių gamtinės aplinkos kokybės standartų įvedimas, ūkinės ir kitos veiklos poveikio aplinkai reguliavimo tvarkos nustatymas yra vienos svarbiausių valstybinio gamtos išteklių valdymo ir aplinkos apsaugos funkcijų.

Aplinkos kokybės standartai nustatomi atmosferos oro, vandens ir dirvožemio būklei įvertinti pagal chemines, fizines ir biologines savybes. Tai reiškia, kad jei atmosferos ore, vandenyje ar dirvožemyje, pavyzdžiui, cheminės medžiagos kiekis neviršija atitinkamos didžiausios leistinos koncentracijos normos, tai oro ar dirvožemio būklė yra palanki, t.y. nekeliantys pavojaus žmonių sveikatai ir kitiems gyviems organizmams.

Standartų vaidmuo formuojant informaciją apie natūralios aplinkos kokybę yra tas, kad vieni pateikia aplinkos aplinkos vertinimą, o kiti riboja žalingo poveikio jai šaltinius.

Pagal Aplinkos apsaugos įstatymą aplinkos kokybės reglamentavimu siekiama nustatyti moksliškai pagrįstus didžiausius leistinus poveikio aplinkai standartus, garantuojančius aplinkos saugą ir visuomenės sveikatą, aplinkos taršos prevenciją, gamtos išteklių dauginimąsi ir racionalų naudojimą.

Aplinkosaugos standartų įdiegimas leidžia išspręsti šias problemas:

1) Standartai leidžia nustatyti žmogaus poveikio aplinkai laipsnį. Aplinkos monitoringas grindžiamas ne tik gamtos stebėjimu. Šis stebėjimas turi būti objektyvus, pagal techninius rodiklius turi nustatyti oro, vandens ir kt. užterštumo laipsnį.
2) Standartai leidžia vyriausybinėms agentūroms kontroliuoti gamtos išteklių naudotojų veiklą. Aplinkosaugos kontrolė pasireiškia aplinkos taršos lygio analize ir jo leistinos vertės nustatymu pagal nustatytus standartus.
3) Aplinkosaugos standartai yra pagrindas taikyti atsakomybės priemones jų viršijimo atvejais. Dažnai aplinkosaugos standartai yra vienintelis kaltosios šalies patraukimo atsakomybėn kriterijus.

Aplinkos apsaugos srities standartai – tai nustatyti aplinkos kokybės ir leistino poveikio jai standartai, kurių laikymasis užtikrina darnų natūralių ekologinių sistemų funkcionavimą ir išsaugo biologinę įvairovę. Jis vykdomas siekiant valstybinio ūkinės ir kitos veiklos poveikio aplinkai reguliavimo, palankios aplinkos išsaugojimo garantavimo ir aplinkos saugumo užtikrinimo.

Standartizavimas aplinkos apsaugos srityje apima:

1) aplinkos kokybės standartai – standartai, kurie nustatomi pagal fizikinius, cheminius, biologinius ir kitus rodiklius aplinkos būklei įvertinti ir, jei jų laikomasi, užtikrina palankią aplinką;
2) leistino poveikio aplinkai, kai vykdoma ūkinė ir kita veikla, normatyvai - standartai, kurie nustatomi pagal ūkinės ir kitos veiklos poveikio aplinkai rodiklius ir kuriuose laikomasi aplinkos kokybės standartų;
3) kitus aplinkos apsaugos standartus, tokius kaip:
- * leistinos antropogeninės apkrovos aplinkai standartai - standartai, nustatyti atsižvelgiant į leistino visų šaltinių kumuliacinio poveikio aplinkai ir (ar) atskiroms natūralios aplinkos sudedamosioms dalims konkrečiose teritorijose ir (ar) vandens plotuose dydį, ir stebint, užtikrinamas tvarus veikimas natūralios ekologinės sistemos ir tausojama biologinė įvairovė;
- * leistinų cheminių medžiagų, įskaitant radioaktyviąsias, kitas medžiagas ir mikroorganizmus, išmetimo ir išmetimo normatyvai (medžiagų ir mikroorganizmų leistinų išmetimų ir išmetimų normos) - standartai, kurie nustatomi ūkio ir kitiems subjektams pagal cheminių medžiagų masės rodiklius, įskaitant radioaktyviąsias ir kitas medžiagas bei mikroorganizmus, kuriuos nustatyta tvarka ir atsižvelgiant į technologinius standartus leidžiama išleisti į aplinką iš stacionarių, mobilių ir kitų šaltinių ir kurių laikantis užtikrinami aplinkos kokybės standartai;
- * technologinis standartas – leistinų medžiagų ir mikroorganizmų išmetimo ir išmetimo norma, kuri nustatyta stacionariems, mobiliems ir kitiems šaltiniams, technologiniams procesams, įrangai ir atspindi leistiną medžiagų ir mikroorganizmų išmetimų ir išmetimų į aplinką masę, tenkančią vienetui. išvestis;
- * didžiausios leistinos cheminių medžiagų, įskaitant radioaktyviąsias, kitas medžiagas ir mikroorganizmus, koncentracijos normos – normos, kurios nustatomos pagal didžiausią leistiną cheminių medžiagų, įskaitant radioaktyviąsias, kitas medžiagas ir mikroorganizmus, kiekį aplinkoje ir kurių nesilaikymas gali sukelti aplinkos taršą, natūralių ekologinių sistemų degradaciją;
- * leistino fizinio poveikio normos – standartai, kurie nustatomi pagal leistino fizikinių veiksnių poveikio aplinkai lygius ir kurių laikantis užtikrinami aplinkos kokybės standartai.

Be to, aplinkos kokybės reguliavimas vykdomas naudojant techninius reglamentus, valstybinius standartus ir kitus norminius dokumentus aplinkos apsaugos srityje.

Standartai ir norminiai dokumentai aplinkos apsaugos srityje rengiami, tvirtinami ir pradedami taikyti remiantis šiuolaikiniais mokslo ir technologijų pasiekimais, atsižvelgiant į tarptautines aplinkos apsaugos taisykles ir standartus.

Standartus ir jų nustatymo metodus tvirtina aplinkosaugos institucijos ir sanitarinės bei epidemiologinės priežiūros institucijos. Tobulėjant gamybai, mokslui ir technologijoms, vystosi ir tobulėja ekologijos reguliavimas. Rengiant reglamentus atsižvelgiama į tarptautines aplinkosaugos normas ir standartus.

Jei kokybės standartai pažeidžiami, emisijos, išmetimai ir kiti žalingi poveikiai gali būti apriboti, sustabdyti arba nutraukti. Tam instrukcijas duoda valstybės institucijos aplinkos apsaugos ir sanitarinės bei epidemiologinės priežiūros srityse.

Sanitariniai ir higienos standartai.

Siekiant atsižvelgti į cheminės taršos poveikį žmonių sveikatai, buvo įvesti įvairūs tarptautiniai ir nacionaliniai standartai arba gairės. Taršos standartas – tai didžiausia teisės aktais leidžiama medžiagos koncentracija aplinkoje. Sanitarinės ir higienos normos – tai aplinkos komponentų (oro, vandens, dirvožemio ir kt.) sanitarinės ir higieninės būklės rodiklių visuma, nustatoma pagal jų užterštumo lygį, kurio neviršijimas užtikrina normalias gyvenimo sąlygas ir sveikatą. saugumo.

1999 m. kovo 30 d. federalinis įstatymas. Nr. 52-FZ (su pakeitimais, padarytais 2008 m. gruodžio 22 d.) „Dėl gyventojų sanitarinės ir epidemiologinės gerovės“ nustatyta, kad sanitarinės taisyklės ir taisyklės yra privalomos, kad jos laikytųsi visos valdžios institucijos, visuomeninės asociacijos, verslo subjektai, pareigūnai ir piliečiai. Visoje Rusijoje galioja sanitarinės ir epidemiologinės taisyklės.

Aplinkos kokybei valdyti naudojami sanitariniai ir higieniniai taršos standartai, kurie padeda sumažinti jų poveikį žmonių sveikatai ir sergamumą iki priimtino lygio.

PSO standartai yra labiausiai paplitę pasaulyje. Mūsų šalyje didžiausios leistinos koncentracijos (DLK), kurios nustato didžiausią cheminių teršalų buvimo ore, vandenyje ar dirvožemyje lygį, gavo valstybės standartų statusą šioje srityje.

Didžiausia leistina koncentracija (DLK) yra sanitarinė ir higienos norma, apibrėžiama kaip didžiausia cheminių medžiagų koncentracija ore, vandenyje ir dirvožemyje, kuri, esant periodiniam poveikiui ar visą gyvenimą, neturi žalingo poveikio žmogaus ir jo sveikatai. palikuonių. Darbo zonai (patalpoms) arba gyvenamajai zonai nustatytos didžiausios vienkartinės ir vidutinės paros didžiausios leistinos koncentracijos, didžiausios leistinos koncentracijos. Be to, didžiausia leistina koncentracija gyvenamojoje zonoje nustatyta mažesnė nei darbo zonoje.

Didžiausių leistinų triukšmo, vibracijos, magnetinių laukų ir kito fizinio poveikio normatyvai nustatomi tokio lygio, kad būtų užtikrintas žmonių sveikatos ir darbingumo išsaugojimas, floros ir faunos apsauga, palankios darbo sąlygos.

Sanitarinės normos dėl leistino triukšmo lygio gyvenamuosiuose rajonuose nustato, kad jis neturi viršyti 60 decibelų, o naktį – nuo 23 iki 7 valandos – 45 decibelus. Sanatorinėms ir kurortinėms zonoms šie standartai yra atitinkamai 40 ir 30 decibelų.

Gyvenamiesiems rajonams sanitarinių ir epidemiologinių tarnybų institucijos pagrindė ir patvirtino leistinus vibracijos ir elektromagnetinio poveikio lygius.

Kiti reguliuojami fiziniai poveikiai apima šiluminį poveikį. Pagrindiniai jos šaltiniai yra energija, daug energijos sunaudojančios pramonės šakos ir buitinės paslaugos. Priimtose Paviršinių vandenų apsaugos nuo taršos nuotekomis taisyklės nustato terminio poveikio vandens telkiniams normas. Buitinio, geriamojo ir kultūrinio vandens tiekimo šaltinyje vasaros vandens temperatūra neturi viršyti karščiausio mėnesio temperatūros daugiau kaip 3°C, žuvininkystės telkiniuose – ne daugiau kaip 5°C aukštesnė už natūralią vandens temperatūrą.

Federalinis įstatymas „Dėl aplinkos apsaugos“ reikalauja kiekvienam taršos šaltiniui nustatyti didžiausius leistinus poveikio standartus. MPC apibrėžimas yra brangi ir ilgalaikė medicininė-biologinė ir sanitarinė-higieninė procedūra. Šiuo metu bendras medžiagų, kurioms nustatyti DLK, skaičius viršija tūkstantį, o kenksmingų medžiagų, su kuriomis žmogus susiduria visą savo gyvenimą, skaičius yra daug didesnis.

Įvadas
1. Ozono sluoksnio ardymo priežastys
2. Neigiamos ozono sluoksnio ardymo pasekmės
3. Ozono sluoksnio ardymo problemos sprendimo būdai
Išvada
Naudotų šaltinių sąrašas

Įvadas

Ozonas, esantis maždaug 25 km aukštyje nuo žemės paviršiaus, yra dinaminės pusiausvyros būsenoje. Tai apie 3 mm storio padidintos koncentracijos sluoksnis. Stratosferos ozonas sugeria atšiaurią ultravioletinę spinduliuotę iš Saulės ir taip apsaugo visą gyvybę Žemėje. Ozonas taip pat sugeria infraraudonąją spinduliuotę iš Žemės ir yra viena iš esminių sąlygų gyvybei mūsų planetoje išsaugoti.

XX amžius žmonijai atnešė daug naudos, susijusios su sparčia mokslo ir technologijų pažangos raida, ir tuo pat metu atvedė gyvybę Žemėje prie ekologinės nelaimės slenksčio. Populiacijos augimas, gamybos intensyvėjimas ir Žemę teršiantys išmetimai lemia esminius gamtos pokyčius ir daro įtaką pačiai žmogaus egzistencijai. Kai kurie iš šių pokyčių yra itin stiprūs ir tokie plačiai paplitę, kad iškyla pasaulinės aplinkosaugos problemos.

Dėl daugelio išorinių poveikių ozono sluoksnis pradeda plonėti, palyginti su natūralia būkle, o tam tikromis sąlygomis net išnyksta tam tikrose teritorijose - atsiranda ozono skylės, kupinos negrįžtamų padarinių. Pirmą kartą jie buvo pastebėti arčiau Žemės pietų ašigalio, bet neseniai buvo pastebėti virš azijinės Rusijos dalies. Ozono sluoksnio susilpnėjimas padidina saulės spinduliuotės srautą į žemę ir padidina odos vėžio ir daugelio kitų sunkių žmonių ligų skaičių. Augalai ir gyvūnai taip pat kenčia nuo padidėjusio radiacijos lygio.

Nors žmonija ėmėsi įvairių priemonių ozono sluoksniui atkurti (pavyzdžiui, spaudžiant aplinkosaugos organizacijoms, daugelis pramonės įmonių patyrė papildomų išlaidų, kad įsirengtų įvairius filtrus, mažinančius kenksmingų teršalų išmetimą į atmosferą), šis sudėtingas procesas užtruks kelis dešimtmečius. Visų pirma, taip yra dėl didžiulio kiekio atmosferoje jau susikaupusių medžiagų, kurios prisideda prie jos sunaikinimo. Todėl manau, kad ozono sluoksnio problema išlieka aktuali ir mūsų laikais.

1. Ozono sluoksnio ardymo priežastys

Aštuntajame dešimtmetyje mokslininkai pasiūlė, kad laisvieji chloro atomai katalizuoja ozono atskyrimo procesą. O žmonės kasmet į atmosferą įpila laisvo chloro ir kitų kenksmingų medžiagų. Be to, palyginti mažas jų kiekis gali padaryti didelę žalą ozono skydui, ir šis poveikis tęsis neribotą laiką, nes, pavyzdžiui, chloro atomai labai lėtai palieka stratosferą.

Didžioji dalis chloro, naudojamo žemėje, pavyzdžiui, vandens valymui, yra jo vandenyje tirpūs jonų junginiai. Vadinasi, krituliai juos išplauna iš atmosferos dar gerokai prieš patenkant į stratosferą. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) yra labai lakūs ir netirpūs vandenyje. Vadinasi, jie nėra išplaunami iš atmosferos ir, toliau joje plisdami, pasiekia stratosferą. Ten jie gali suirti, išskirdami atominį chlorą, kuris iš tikrųjų ardo ozoną. Taigi, CFC daro žalą, veikdami kaip chloro atomų pernešėjai į stratosferą.

Chlorfluorangliavandeniliai yra palyginti chemiškai inertiški, nedegūs ir toksiški. Be to, būdamos dujos kambario temperatūroje, jos dega žemu slėgiu, išskirdamos šilumą, o išgaravusios vėl ją sugeria ir atvėsina. Šios savybės leido jas naudoti toliau nurodytais tikslais.

1) Chlorfluorangliavandeniliai naudojami beveik visuose šaldytuvuose, oro kondicionieriuose ir šilumos siurbliuose kaip chloro medžiagos. Kadangi šie prietaisai ilgainiui sugenda ir išmetami, juose esantys CFC dažniausiai patenka į atmosferą.

2) Antra pagal svarbą jų taikymo sritis yra porėto plastiko gamyba. CFC į skystą plastiką maišomi esant padidintam slėgiui (tirpsta organinėse medžiagose). Sumažinus slėgį, jie putoja plastiką, panašiai kaip anglies dioksidas putoja sodos vandenį. Ir tuo pačiu jie išnyksta atmosferoje.

3) Trečioji pagrindinė jų taikymo sritis yra elektronikos pramonė, būtent kompiuterių lustų valymas, kuris turi būti labai kruopštus. Ir vėl chlorfluorangliavandeniliai patenka į atmosferą. Galiausiai, daugumoje šalių, išskyrus JAV, jie vis dar naudojami kaip aerozolių balionėlių nešikliai, išpurškiantys juos į orą.

Nemažai pramoninių šalių (pavyzdžiui, Japonija) jau paskelbė, kad atsisako naudoti ilgaamžius freonus ir pereina prie trumpaamžių, kurių gyvavimo laikas gerokai trumpesnis nei metai. Tačiau besivystančiose šalyse toks perėjimas (dėl kurio reikia atnaujinti daugelį pramonės ir ekonomikos sričių) susiduria su suprantamais sunkumais, todėl iš tikrųjų mažai tikėtina, kad per artimiausius dešimtmečius būtų galima tikėtis visiško ilgaamžių freonų išmetimo nutraukimo. , o tai reiškia, kad ozono sluoksnio išsaugojimo problema bus labai opi.

V.L.Syvorotkinas sukūrė alternatyvią hipotezę, pagal kurią ozono sluoksnis mažėja dėl natūralių priežasčių. Yra žinoma, kad ozono sunaikinimo chloru ciklas nėra vienintelis. Taip pat yra azoto ir vandenilio ciklai ozono sunaikinimui. Vandenilis yra „pagrindinės Žemės dujos“. Pagrindinės jo atsargos yra sutelktos planetos šerdyje ir į atmosferą patenka per gilių lūžių (plyšių) sistemą. Apytiksliais skaičiavimais, žmogaus sukurtuose freonuose natūralaus vandenilio yra dešimtis tūkstančių kartų daugiau nei chloro. Tačiau lemiamas veiksnys vandenilio hipotezės naudai buvo V. L. Syvorotkinas. mano, kad ozono anomalijų centrai visada yra virš vandenilio degazavimo Žemėje centrų.

Ozono destrukcija taip pat atsiranda dėl ultravioletinių spindulių, kosminių spindulių, azoto junginių ir bromo poveikio. Didžiausią susirūpinimą kelia žmogaus veikla, dėl kurios sunaikinamas ozono sluoksnis. Todėl daugelis šalių pasirašė tarptautinį susitarimą dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybos mažinimo. Tačiau ozono sluoksnį ardo ir reaktyviniai lėktuvai bei kai kurios kosminės raketos.

Buvo pasiūlyta daug kitų ozono skydo susilpnėjimo priežasčių. Pirma, tai yra kosminių raketų paleidimai. Degdamas kuras „išdegina“ dideles skyles ozono sluoksnyje. Kažkada buvo manoma, kad šios „skylės“ užsidaro. Paaiškėjo, kad ne. Jie egzistuoja gana ilgą laiką. Antra, lėktuvai, skraidantys 12-15 km aukštyje. Jų skleidžiami garai ir kitos medžiagos ardo ozoną. Tačiau tuo pačiu metu lėktuvai, skraidantys žemiau 12 km, padidina ozono kiekį. Miestuose tai vienas iš fotocheminio smogo komponentų. Trečia – azoto oksidai. Juos išmeta tie patys lėktuvai, tačiau didžioji dalis jų išsiskiria iš dirvos paviršiaus, ypač irstant azotinėms trąšoms.

Garai vaidina labai svarbų vaidmenį ardant ozoną. Šis vaidmuo realizuojamas per hidroksilo OH molekules, kurios gimsta iš vandens molekulių ir galiausiai paverčiamos jomis. Todėl ozono skilimo greitis priklauso nuo garų kiekio stratosferoje.

Taigi ozono sluoksnio sunaikinimo priežasčių yra daug ir, nepaisant jo svarbos, dauguma jų yra žmogaus veiklos pasekmė.

2. Neigiamos ozono sluoksnio ardymo pasekmės

O šiuo metu augimo slopinimas ir augalų produktyvumo mažėjimas stebimas tuose regionuose, kur ryškiausias ozono sluoksnio plonėjimas, žalumynų nudegimas, pomidorų daigų, saldžiųjų paprikų žūtis, agurkų ligos.

Fitoplanktono, kuris yra Pasaulio vandenyno mitybos piramidės pagrindas, skaičius mažėja. Čilėje užfiksuoti žuvų, avių ir triušių regėjimo netekimo atvejai, medžių augimo pumpurų žūtis, nežinomo raudonojo pigmento sintezė dumbliuose, dėl kurių apsinuodijami jūros gyvūnai ir žmonės, taip pat „velnias“. kulkos“ – molekulės, kurios, esant mažoms koncentracijoms vandenyje, turi mutageninį poveikį genomui, o aukštesniuose lygiuose – poveikį, panašų į radiacijos žalą. Jie nėra biologiškai skaidomi, neutralizuojami, nesunaikinami verdant – vienu žodžiu, apsaugos nuo jų nėra.

Paviršiniuose dirvožemio sluoksniuose vyksta kintamumo pagreitis, keičiasi ten gyvenančių mikroorganizmų bendrijų sudėtis ir santykiai.

Nuslopinama žmogaus imuninė sistema, daugėja alergijos atvejų, stebimas pagreitėjęs audinių, ypač akių, senėjimas, dažniau formuojasi katarakta, sergamumas odos vėžiu, piktybiniai pigmentiniai dariniai odoje. . Pastebėta, kad šie neigiami reiškiniai dažnai atsiranda saulėtą dieną kelias valandas pabuvus paplūdimyje.

Ozono sluoksnio naikinimas, kuris, beje, signalizuoja apie deguonies tiekimo sumažėjimą, vyksta labai intensyviai ir 1995 m. pasiekė 35% (virš Sibiro) ir 15% (virš Europos). Be pirmiau aprašyto įvairių spindulių spektro ir intensyvumo pokyčio, turinčio jiems būdingą biologinį poveikį, tai reiškia planetos elektromagnetinio lauko parametrų pažeidimą, susidariusį pasauliniu ir regioniniu lygiu (pavyzdžiui, per tokias nelaimes kaip kaip Černobylis) jonizuojančiosios spinduliuotės galios padidėjimas. Didėjant magnetinio lauko virpesių dažniui, pastebimi kai kurių smegenų funkcijų pokyčiai. Sudaromos prielaidos neurozių atsiradimui, individo psichopatizacijai, encefalopatijoms, neadekvačiam reagavimui į supančią tikrovę, net neaiškios kilmės epileptoidiniams priepuoliams tradicinės idėjos apie jų priežastis požiūriu. Tas pats pastebimas ir itin aukštos įtampos elektros perdavimo linijų srityje.

Šios neigiamos pasekmės padidės, nes net jei pagal 1987 m. Monrealio protokolo reikalavimus pereisime prie ozono neardančių medžiagų šaldymo agregatuose ir aerozolių pakuotėse, bus jaučiamas jau susikaupusių freonų poveikis. daugelį metų, o iki XXI amžiaus vidurio. Ozono sluoksnis suplonės dar 10–16%. Skaičiavimai rodo, kad jei freonų srautas į atmosferą būtų sustojęs 1995 metais, tai iki 2000 metų ozono koncentracija būtų sumažėjusi 10%, o tai dešimtmečiais būtų padariusi žalą visai gyvybei. Jei taip neatsitiks, o šiandien būtent taip, tai iki 2000 m. ozono koncentracija sumažės 20 proc. Ir tai jau kupina daug rimtesnių pasekmių.

Tiesą sakant, būtent taip ir vyksta, nes 1996 metais nebuvo įgyvendintas nei vienas tarptautinis sprendimas nutraukti freonų gamybą. Tiesa, 1987 metų Vienos konvencijos ir Monrealio protokolo reikalavimus įvykdyti ne taip paprasta, juolab kad nėra efektyvios jų įgyvendinimo stebėsenos sistemos, nenustatytos pramoninės propano-butano mišinių gamybos technologijos ir kt. Prie to reikia pridurti, kad jei pagal Monrealio protokolą jį pasirašiusios šalys įsipareigojo iki 2000 m. sumažinti šaltnešių gamybą 50 proc., tai Londono konferencijoje, vykusioje 1990 m., buvo reikalaujama iki šios datos visiškai uždrausti jų gamybą. , o 1992 m. Kopenhagoje šios rezoliucijos formuluotė sugriežtėjo, o ozono sluoksnį ardančių pramonės šakų uždarymas turi būti įvykdytas iki 1996 m., patiriant įvairių sankcijų.

Padėtis tikrai kritinė, tačiau dauguma šalių tam nepasirengusios. Jau nekalbant apie kosmoso klubo šalis, kurių raketos ozono sluoksnį kankina ne mažiau nei chlorfluorangliavandeniliai. Kosminės raketos ne tik ardo ozoną. Jie atmosferą teršia nesudegusiu ir itin toksišku kuru (Cyclone, Proton, Shuttle, Indijos ir Kinijos raketomis) ne mažiau nei antžeminės transporto priemonės, todėl laikas įvesti tarptautines jų paleidimo kvotas. Bet kokiu atveju, ozono sluoksnis naikinamas šiuo metu nemažėjančiais tempais, o ozono sluoksnį ardančių medžiagų koncentracija atmosferoje kasmet didėja po 2%, nors devintojo dešimtmečio viduryje jų augimo tempas siekė 4% per metus. .

3. Ozono sluoksnio ardymo problemos sprendimo būdai

Pavojaus suvokimas lemia tai, kad tarptautinė bendruomenė imasi vis daugiau priemonių ozono sluoksniui apsaugoti. Pažvelkime į kai kuriuos iš jų.

1) Įvairių ozono sluoksnio apsaugos organizacijų kūrimas (UNEP, COSPAR, MAGA)

2) Konferencijų rengimas.

a) Vienos konferencija (1987 m. rugsėjis). Ten buvo aptartas ir pasirašytas Monrealio protokolas:

– būtinybė nuolat stebėti ozonui pavojingiausių medžiagų (freonų, bromo turinčių junginių ir kt.) gamybą, pardavimą ir naudojimą.

– chlorfluorangliavandenilių naudojimas, palyginti su 1986 m. lygiu, iki 1993 m. turėtų būti sumažintas 20 proc., o iki 1998 m. – perpus.

b) 1990 m. pradžioje. mokslininkai priėjo prie išvados, kad Monrealio protokolo apribojimai yra nepakankami ir siūlymai visiškai sustabdyti gamybą ir emisijas į atmosferą buvo pateikti jau 1991–1992 m. tų freonų, kuriuos riboja Monrealio protokolas.

Mokslininkų skaičiavimais, jei nebūtų buvęs Monrealio protokolas ir nebūtų imtasi priemonių ozono sluoksniui apsaugoti, ozono sluoksnio sunaikinimas šiaurinėje Žemės rutulio dalyje 2050 metais būtų pasiekęs mažiausiai 50 proc. pietuose – 70 proc. Žemę pasiekianti ultravioletinė spinduliuotė šiaurinėje dalyje padvigubėtų, o pietuose – keturis kartus. Ozono sluoksnį ardančių į atmosferą išmetamų medžiagų kiekis padidėtų 5 kartus. Pernelyg didelė ultravioletinė spinduliuotė sukeltų daugiau nei 20 milijonų vėžio atvejų, 130 milijonų akių kataraktos ir kt.

Šiandien, Monrealio protokolo įtakoje, beveik visoms technologijoms, kuriose naudojamos ozono sluoksnį ardančios medžiagos, rasta alternatyvų, o šių medžiagų gamyba, prekyba ir naudojimas sparčiai mažėja. Pavyzdžiui, 1986 metais pasaulyje buvo sunaudota apie 1 100 000 tonų chlorfluorangliavandenilių, o 2001 m. bendras kiekis siekė tik 110 000 tonų. Dėl to ozono sluoksnį ardančių medžiagų koncentracija apatiniuose atmosferos sluoksniuose mažėja ir tikimasi, kad artimiausiais metais ji pradės mažėti viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, taip pat ir stratosferoje (š. 10-50 km aukštyje), kur ozono sluoksnis. Mokslininkai prognozuoja, kad jei bus laikomasi dabartinių ozono sluoksnio apsaugos priemonių, apie 2060 m. ozono sluoksnis gali atsinaujinti, o jo „storis“ bus artimas normaliam.

Be to, mokslo bendruomenė reiškia susirūpinimą dėl Žemės ozono sluoksnio sunaikinimo ir reikalauja sumažinti fluorchlormetanų, kaip aerozolių balionėlių, naudojimą. Šiuo metu yra sudarytas tarptautinis susitarimas sumažinti aerozolių balionėlių, kuriuose kaip propelentas yra chlorfluorangliavandenilių, gamybą, nes buvo nustatyta, kad jos daro neigiamą poveikį Žemės ozono sluoksniui.

Tarp jų yra ženklai ant aerozolių preparatų, atspindinčių, kad nėra medžiagų, kurios gali naikinti ozono sluoksnį aplink Žemę, ženklai ant plataus vartojimo prekių (daugiausia ant plastikinių ir dažniau polietileno gaminių), atspindinčių galimybę juos šalinti mažiausia žala aplinkai ir tt Atskirai, kaip atliekų tvarkymo priemonių dalis, yra specialus medžiagų, ypač pakuočių, ženklinimas, kuris iš esmės yra skirtas išteklių taupymui ir gamtos apsaugai.

Ozono sluoksnio išsaugojimo problema yra viena iš globalių žmonijos problemų. Todėl jis aptariamas daugelyje įvairių lygių forumų, iki Rusijos ir Amerikos viršūnių susitikimų.

Galime tik tikėti, kad gilus žmonijai gresiančio pavojaus suvokimas paskatins visų šalių vyriausybes imtis reikiamų priemonių ozonui kenksmingų medžiagų emisijai sumažinti.

Išvada

Žmogaus poveikio gamtai potencialas nuolat auga ir jau pasiekė tokį lygį, kai galima padaryti nepataisomą žalą biosferai. Tai ne pirmas kartas, kai ilgą laiką visiškai nekenksminga laikyta medžiaga pasirodo esanti itin pavojinga. Prieš dvidešimt metų vargu ar kas nors galėjo pagalvoti, kad paprasta aerozolinė balionė gali kelti rimtą grėsmę visai planetai. Deja, ne visada įmanoma laiku numatyti, kaip konkretus junginys paveiks biosferą. Reikėjo pakankamai tvirtai įrodyti CFC keliamą pavojų, kad būtų imtasi rimtų veiksmų pasauliniu mastu. Pažymėtina, kad net ir atradus ozono skylę Monrealio konvencijos ratifikavimui vienu metu iškilo pavojus.

Norint suprasti ozono ir klimato kaitos sąveiką ir numatyti pokyčių pasekmes, reikia didžiulės skaičiavimo galios, patikimų stebėjimų ir patikimų diagnostinių galimybių. Per pastaruosius dešimtmečius mokslo bendruomenės galimybės sparčiai vystėsi, tačiau kai kurie pagrindiniai atmosferos mechanizmai vis dar neaiškūs. Būsimų tyrimų sėkmė priklauso nuo bendros strategijos su realia mokslininkų stebėjimų ir matematinių modelių sąveika.

Turime žinoti viską apie mus supantį pasaulį. Ir, pakeldami koją kitam žingsniui, turėtumėte atidžiai žiūrėti, kur žengiate. Lemtingų klaidų bedugnės ir pelkės nebeatleidžia žmonijai neapgalvoto gyvenimo.

Naudotų šaltinių sąrašas

1. Bolbas M.M. Pramoninės ekologijos pagrindai. Maskva: Aukštoji mokykla, 1993 m.
2. Vladimirovas A.M. ir kt.. Aplinkos apsauga. Sankt Peterburgas: Gidrometeoizdat 1991 m.
3. Skulačiovas V.P. Deguonis gyvoje ląstelėje: gėris ir blogis // Soroso edukacinis žurnalas. 1996. Nr 3. P. 4-16.
4. Aplinkos teisės pagrindai. Vadovėlis (Red. teisės mokslų kandidatas, docentas I.A. Eremichev. - M.: Teisinės literatūros centras „Skydas“, 2005. – 118 p.
5. Erofejevas B.V. Aplinkos teisė: Vadovėlis universitetams. – M.: Naujasis teisininkas, 2003. – 668 p.

Santrauka tema „Ozono sluoksnio sunaikinimas“ atnaujinta: 2018 m. lapkričio 6 d.: Moksliniai straipsniai.Ru

Mukhina I.V., Borodkina T.A.

OZONO SLUOKSNIO NYDYMAS

Raktažodžiai: ozonas, radiacija, stratosferos debesys.

Santrauka: Straipsnyje kalbama apie ozono sluoksnio sunaikinimo priežastis.

Raktažodžiai: ozonas, radiacija, stratosferos debesys.

Santrauka: Straipsnyje aptariamos ozono sluoksnio nykimo priežastys.

Ozono sluoksnis yra 12–50 km aukštyje esančios stratosferos dalis. Ozonas yra didelės O2 koncentracijos sluoksnis, kurio storis apie 3 mm.

Buvo pasiūlyta daug ozono silpnėjimo priežasčių

Antra, lėktuvai. Ypač skrendantys 1215 km aukštyje. Jų skleidžiami garai ir kitos medžiagos ardo ozoną. Tačiau tuo pačiu metu orlaiviai, skrendantys žemiau 12 km. Jie padidina ozono kiekį. Miestuose jis yra vienas iš fotocheminio smogo komponentų.

Trečia – azoto oksidai. Juos išmeta tie patys lėktuvai, tačiau didžioji dalis jų išsiskiria iš dirvos paviršiaus, ypač irstant azotinėms trąšoms.

Ketvirta, tai chloras ir jo junginiai su deguonimi. Didžiulis kiekis (iki 700 tūkst. tonų) šių dujų patenka į atmosferą, visų pirma dėl freonų skilimo. Freonai yra dujos, kurios nevyksta į jokias chemines reakcijas Žemės paviršiuje, verda kambario temperatūroje, todėl smarkiai padidina jų tūrį, todėl jos yra geros.

Mokslo teritorija. - 2014. - Nr.1.

purkštuvai. Kadangi jų temperatūra plečiasi mažėja, freonai plačiai naudojami šaldymui.

industrija.

Ozono savybės:

® Gebėjimas absorbuoti biologiškai pavojingas medžiagas

ultravioletinė spinduliuotė iš saulės;

® Ozonas yra stiprus oksidatorius (tiesiog nuodas), todėl pažemio ozonas yra pavojingas;

® Gebėjimas sugerti infraraudonąją spinduliuotę

žemės paviršius;

® Gebėjimas tiesiogiai ir netiesiogiai paveikti atmosferos cheminę sudėtį;

Yra „geras ozonas“ ir „blogas ozonas“. Mokslininkai „blogąjį ozoną“ vadina fitocheminiu smogu. Ozonas stratosferoje paprastai laikomas „geru“ ozonu, nes jis apsaugo žemę nuo destruktyvios spinduliuotės. Didžioji dalis likusių 10 procentų „blogojo“ ozono randama antžeminiame atmosferos sluoksnyje – troposferoje – ir, pasiekęs tam tikras koncentracijas, kelia pavojų gyventojų sveikatai ir gerovei.

Svarbiausi ozono sluoksnio irimo etapai:

1) Emisijos: dėl žmogaus veiklos, taip pat dėl natūralių procesų Žemėje išsiskiria (išsiskiria) dujos, kuriose yra halogenų (bromo ir chloro), t.y. ozono sluoksnį ardančių medžiagų.

2) kaupimasis (išskiriamos dujos, kuriose yra halogenų, kaupiasi (kaupiasi) apatiniuose atmosferos sluoksniuose, o veikiamos vėjo ir oro srautų juda į sritis, kurios nėra tiesiogiai arti tokių dujų išmetimo šaltinių).

3) Judėjimas (susikaupusios dujos, kuriose yra halogenų, oro srautų pagalba juda į stratosferą).

4) Transformacija (dauguma halogenų turinčių dujų, veikiant ultravioletinei saulės spinduliuotei stratosferoje, virsta lengvai reaguojančiomis halogeninėmis dujomis, dėl kurių poliarinėje zonoje santykinai aktyviau sunaikinamas ozono sluoksnis. Žemės rutulio regionai).

5) Cheminės reakcijos (lengvai reaguojančios halogeninės dujos sukelia stratosferos ozono ardymą; reakcijas skatinantis veiksnys yra poliariniai stratosferos debesys).

6) Pašalinimas (veikiant oro srovėms lengvai reaguojančios halogeninės dujos grįžta į troposferą, kur dėl

Mokslo teritorija. - 2014. - Nr.1.

debesyse esanti drėgmė ir lietus yra atskiriami ir taip visiškai pašalinami iš atmosferos).

Pažymėtina, kad bendra geoekologinė situacija Voronežo regione susidaro dėl netolygaus aplinkos taršos šaltinių pasiskirstymo. Pagal stacionarių taršos šaltinių išmetamų kenksmingų medžiagų kiekį 1 gyventojui Voronežo sritis (apie 31 kg/asm.) ir Voronežo miestas (apie 21 kg/asm.) yra trečioje vietoje Centriniame Černobylio regione po. Lipecko ir Belgorodo sritis. Voronežo regione yra sutelkta daugiau nei 900 įmonių, kurios į atmosferą išmeta kenksmingas medžiagas, o didžiausią išmetamųjų teršalų kiekį, be regiono centro - Voronežo - užtikrina Liski, Kalach ir Rossosh miestai (UAB Minudobreniya). Viena iš cheminės atmosferos taršos pasekmių aplinkai, matyt, yra ozono kiekio atmosferoje sumažėjimas. Pavyzdžiui, jo koncentracijos dinamika virš Voronežo nuo 1971 m. nuolat mažėjo (ozono sluoksnio storis 1991 m. – 3,41 mm; 1994 m. – 3,36 mm; 1997 m. – 3,34 mm; 2001 g. – 3,30 mm; 2013 m. – 3,2 mm ). Apie 80 % oro taršos yra susijusi su transportu; Be to, gyventojų aprūpinimas automobilių transportu per pastaruosius 5 metus išaugo 27,8 proc., o tai yra vienas iš papildomų aplinkos taršos šaltinių.

Ši problema yra aktuali šiandien ir norint toliau išsaugoti ozono sluoksnį, reikia imtis šių priemonių:

1) Tęskite ozono sluoksnio stebėjimą, kad greitai stebėtumėte netikėtus pokyčius; užtikrinti, kad šalys laikytųsi priimtų susitarimų;

2) Tęsti darbus, siekiant nustatyti ozono sluoksnio pokyčių priežastis ir įvertinti naujų cheminių medžiagų kenksmingas savybes, susijusias su ozono sluoksnio ardymu ir įtaka klimato kaitai apskritai.

3) Toliau teikti informaciją apie technologijas ir

keitimo jungtys, leidžiančios naudoti šaldymo, oro kondicionavimo ir šilumos izoliaciją

putoja nepažeisdamas ozono sluoksnio.

1987 m. rugsėjo 16 d. buvo pasirašytas Monrealio protokolas dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų. Šiam įvykiui paminėti 1994 metais JT Generalinė Asamblėja specialia rezoliucija paskelbė rugsėjo 16-ąją kasmetine Tarptautine ozono sluoksnio apsaugos diena.

Mokslo teritorija. - 2014. - Nr.1.

Bibliografija

1. Nebel B., Environmental Science, 1 tomas Kaip veikia pasaulis – M., 2010 m. – 34-eri.

2. Gvishiani D.M., Romos klubas. Kūrybos istorija, rinktiniai pranešimai ir pasisakymai, oficiali medžiaga, M., 2011. -58 p.

3. Mikael P. Todaro, Ekonomikos plėtra, M., 2010. - 20 p.

4. Vronskis V.A. Taikomoji ekologija: edukacinė

vadovas: Phoenix, 2012. -100 p.

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

Varguzina M.S., Borodkina T.A.

PAGRINDINIAI ATMOSFERINĖS ORO TARŠOS ŠALTINIAI VORONEZO REGIONE

Voronežo ekonomikos ir teisės institutas, Rossosh

Raktažodžiai: pramonė. Oras, atmosfera, tarša,

Santrauka: Straipsnis apie oro taršą. atskleidžia pagrindinius šaltinius

Raktažodžiai: oras, atmosfera, tarša, pramonė

Santrauka: Straipsnyje atskleidžiami pagrindiniai oro taršos šaltiniai

Atmosferos oras yra vienas iš svarbiausių aplinkos veiksnių. Oro kokybė turi tiesioginės įtakos žmonių sveikatai. Tai priklauso nuo taršos intensyvumo ir natūralaus atmosferos sklaidos gebėjimo.

Teršalai gali būti išleidžiami į įvairias terpes: atmosferą, vandenį, dirvožemį. Išmetimai į atmosferą yra pagrindiniai vėlesnės vandens ir dirvožemio taršos šaltiniai regioniniu, o kai kuriais atvejais ir pasauliniu mastu.

Atmosferos oro tarša pramonės įmonių ir transporto priemonių išmetamais teršalais yra vienas iš svarbiausių veiksnių, apibūdinančių gyventojų sanitarinę ir epidemiologinę gerovę. Kasmet iš stacionarių ir mobilių šaltinių į regiono atmosferą patenka nuo 00 iki 500 tūkst. tonų kenksmingų medžiagų.

Jei nudegėte saulėje, tai reiškia, kad patyrėte agresyvų poveikį. Norėdami apsisaugoti nuo UV spindulių, dažniausiai naudojame kremus nuo saulės. Ozono sluoksnis mūsų planetoje atlieka apsaugos nuo saulės vaidmenį. Be šio „skydo“ ne tik nudegtume saulėje, bet laikui bėgant Žemėje nebeliktų nieko gyvo.

Mokslininkai teigia, kad Žemės ozono ekranas susiformavo prieš keturis šimtus milijonų metų. Būtent šis procesas, jų nuomone, leido mikroorganizmams pakilti iš vandenyno dugno ir pasiekti žemę. Taip Žemėje atsirado gyvybė.

Kas yra ozono sluoksnis

Ozono sluoksnis yra lengviausias ir ploniausias atmosferos sluoksnis, kuriame yra santykinė ozono koncentracija (iki 0,001%). Ozono sluoksnis apsaugo mūsų planetą nuo pavojingos ultravioletinės spinduliuotės, kuri gali padaryti didelę žalą gyvybei Žemėje.

Tačiau ozono sluoksnis dengia ne tik mūsų planetą. Jo galima aptikti ir žemės paviršiuje – jis naudojamas tokiems tikslams kaip popieriaus masės balinimas, geriamojo vandens dezinfekavimas ir nemalonaus maisto kvapo šalinimas.

Kaip susidaro ozono sluoksnis?

Ozonas yra alotropinė deguonies modifikacija. Ultravioletiniai spinduliai skaido deguonies molekules, O2 paverčia O+O. Po skilimo O susijungia su kitomis deguonies molekulėmis, sudarydamas ozoną (O 3 = O + O 2).

Allotropinės modifikacijos yra medžiagos, kurios yra panašios sudėties, tačiau skiriasi chemine struktūra ir atitinkamai fizinėmis savybėmis.

O3 ir deguonies molekulės „sugeria“ apie 97–99% kenksmingos ultravioletinės spinduliuotės, paversdamos ją šiluma.

Kur yra ozono sluoksnis

Ozono sluoksnis yra 10–50 km aukštyje virš Žemės paviršiaus, viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Ozonosfera (arba ozono ekranas) yra skirtinguose lygmenyse skirtingose planetos platumose. Atogrąžų platumose ozono sluoksnis yra 25–30 km atstumu, vidutinio klimato platumose – nuo 20 iki 25 km, poliariniame rate atstumas dar mažesnis – nuo 15 iki 25 km.

Ozono sluoksnio storis

Ozono sluoksnis laikomas ploniausiu atmosferoje. Ozono koncentracija viršutiniuose sluoksniuose matuojama Dobsono vienetais. Vienas Dobson įrenginys yra 10 mikrometrų gryno ozono esant 0°C ir stabiliam atmosferos slėgiui. Įprasta ozono koncentracija laikoma 300 vienetų. Tai reiškia, kad ozono sluoksnis yra tik 3000 mikrometrų (3 milimetrų) storio.

Gordonas Milleris Bourne'as Dobsonas – XX amžiaus britų fizikas ir meteorologas. Jis paskyrė savo gyvenimą ozono atmosferoje tyrimams ir sukūrė pirmąjį ozono spektrometrą.

Ozono sluoksnis ir UV spinduliuotė

Pagrindinė ozono sluoksnio užduotis – apsaugoti planetą nuo pavojingos saulės spinduliuotės.

Mažos UV spinduliuotės dozės yra naudingos žmogaus organizmui, nes yra tiesiogiai susijusios su vitamino D gamyba.

Šiuolaikinėje medicinoje šia spinduliuote gydoma psoriazė, osteoporozė, gelta, egzema ir rachitas. Gydymo metu taip pat atsižvelgiama į neigiamo poveikio riziką, todėl bet koks šios spinduliuotės naudojimas atliekamas griežtai prižiūrint gydytojui.

Ilgalaikis saulės ultravioletinės spinduliuotės poveikis žmonėms gali sukelti ūminių ir lėtinių odos, akių ir imuninės sistemos ligų vystymąsi.

Saulės nudegimas atsiranda dėl ilgalaikio odos poveikio UV spinduliuotei. Tai gali sukelti degeneracinius odos ląstelių, pluoštinių audinių ir kraujagyslių pokyčius. Odos vėžys ir katarakta yra rimčiausios ir dažniausios ultravioletinės spinduliuotės pasekmės.

Ozono sluoksnis tarnauja kaip natūralus Žemės skydas ir gelbsti žmoniją nuo ultravioletinės spinduliuotės, kuri taip pat sukelia DNR mutacijas.

Saulės ultravioletinės spinduliuotės galia dažniausiai skirstoma į tris kategorijas:

UV-A(nuo 320 iki 400 nanometrų): ilgis nesugertas ozono, nes yra saugiu atstumu.
UV-B(280–320 nanometrų): didžiąją dalį sugeria ozonas, tačiau toks emisijos ilgis gali pakenkti jautriai odai.
UV-C(mažiau nei 280 nanometrų): visiškai absorbuojamas ozono. Pavojingiausias ilgis, nes jis yra trumpiausias ir gali sunaikinti didelę mūsų ekosistemos dalį.

Ilgus metus trukęs apsauginio skydo tyrimas parodė, kad kai kuriose srityse virš Žemės paviršiaus esantis ozono sluoksnis pradėjo plonėti. Virš Antarktidos buvo aptiktas pirmasis „tarpas“.

Žemės ozonosferos pažeidimo ir retėjimo priežastimi buvo pripažintos sintetinės ir dirbtinės medžiagos, susidariusios dėl pramoninės veiklos.

Ozono sluoksnio ardymo priežastis yra chlorfluorangliavandeniliai, organinių junginių grupė, įskaitant fluorą, chlorą ir anglies atomus. Šie junginiai yra netoksiški, stabilūs ir, sąveikaudami su oru, nesudaro sprogių medžiagų.

Freonas (šaldymo agentas) yra ryškus šių junginių atstovas ir apima daugiau nei 40 skirtingų medžiagų. Freono taikymo sritis apima beveik visas žmogaus gyvenimo sritis. Pirmą kartą chlorfluorangliavandeniliai pradėti naudoti eksploatuojant šaldymo įrenginius (šaldytuvus, oro kondicionierius), jais pakeičiant toksišką ir sprogstamąjį amoniaką bei sieros dioksidą. Vėliau chlorfluorangliavandeniliai pradėti plačiai naudoti aerozolių balionėliuose, putojimo priemonėse, tirpikliuose, taip pat maisto ir kvepalų pramonėje.

Tačiau dabar žinoma, kad veikiami saulės spinduliuotės chlorfluorangliavandeniliai suyra atmosferoje ir suformuoja medžiagas, kurios efektyviai naikina ozono molekules. Ir jei Žemėje freonas nekelia pavojaus gyvybei, stratosferoje jis aktyviai ardo mūsų planetos apsauginę sistemą.

1987 m. Pasaulio meteorologijos organizacija ir Jungtinių Tautų aplinkos programa subūrė mokslininkus, diplomatus, aplinkosaugininkus, vyriausybės pareigūnus, pramonės ir komercines organizacijas derėtis dėl susitarimo dėl laipsniško cheminių medžiagų atsisakymo. 1989 m. sausį įsigaliojo Monrealio protokolas – pirmasis pasaulyje tarptautinis susitarimas dėl cheminių teršalų reguliavimo.

Įgyvendinant protokolą buvo nuspręsta palaipsniui mažinti ozono sluoksnį ardančių cheminių medžiagų gamybą ir naudojimą, visų pirma įvestas draudimas naudoti CFC (chlorfluorangliavandenilius) purškiamuose aerozolių balionėliuose.

Ozono skylės

1985 metais virš Antarktidos buvo aptikta daugiau nei 1000 km skersmens ozono „skylė“. Iki šiol jis yra didžiausias ir užima vos 20 milijonų kvadratinių metrų plotą. km.

Laimei, skylės kaip tokios nėra. Tiesą sakant, kai mokslininkai ir populiarioji žiniasklaida kalba apie skylę ozono sluoksnyje, jie kalba apie mažos ozono koncentracijos sritį. Ozono sluoksnio storis šioje srityje skiriasi priklausomai nuo metų laiko.

Kodėl skylė susiformavo virš Antarktidos, jei pagrindinė priežastis – pavojingi teršalai?

Mokslininkai šį reiškinį aiškina tuo, kad chlorfluorangliavandeniliai į Antarktidą gabenami oro srovėmis. Specialios klimato sąlygos, ypač itin žema temperatūra (iki –80 °C), prisideda prie stratosferos debesų susidarymo.

Šiuose debesyse vyksta daugybė cheminių reakcijų. CFC esantis chloras yra atskiriamas nuo kitų medžiagų, kristalizuojasi ir tokioje būsenoje išlieka visą šaltąjį laikotarpį. Atėjus pavasariui didėja ultravioletinių spindulių intensyvumas, išsiskiria chloro atomai, naikinantys ozono molekules. Dėl to susidaro ozono skylė.

Pasaulis be ozono sluoksnio

Ozono skylė virš Antarktidos nėra vienintelė. Skylių skaičius kasmet auga visame pasaulyje. Saulės spinduliuotės srautas didėja ir sukelia odos vėžio ir kataraktos protrūkius, o vaikai yra jautresni šiam reiškiniui.

Siekdami įrodyti ozono sluoksnio svarbą, Goddardo kosminių skrydžių centro (NASA) mokslininkai sumodeliavo greito Žemės apsauginio skydo sunaikinimo situaciją.

Mokslininkų komanda savo darbą pradėjo kurdama Žemės sistemos atmosferos cirkuliacijos modelį, kuriame atsižvelgiama į chemines reakcijas atmosferoje, temperatūros ir vėjo svyravimus, saulės energijos pokyčius ir kitus globalios klimato kaitos elementus. Ozono praradimas keičia temperatūrą įvairiose atmosferos dalyse, o šie pokyčiai skatina arba slopina chemines reakcijas.

Tada mokslininkai padidino CFC ir panašių junginių emisiją 3 % per metus, maždaug perpus mažiau nei aštuntojo dešimtmečio pradžioje, kai CFC buvo plačiai naudojami gamyboje ir namų ūkiuose. Mokslininkai leido modeliuojamam pasauliui vystytis nuo 1970 iki 2065 m.

2065 metai. Beveik du trečdaliai Žemės ozonosferos išnyko. Didžiausia ozono skylė virš Antarktidos turi dvynį virš Šiaurės ašigalio. Vidutinių platumų miestus, tokius kaip Vašingtonas, pasiekianti ultravioletinė spinduliuotė yra tokia stipri, kad gali sukelti saulės nudegimą vos per penkias minutes. Dėl didelio radiacijos lygio DNR mutacijos tikimybė padidėja 650%.

Padidėjusi ultravioletinė spinduliuotė sukels planktono mirtį vandenynuose ir dėl to sumažės žuvų ištekliai. Be to, ultravioletinė spinduliuotė gali neigiamai paveikti augalų augimą, o tai lems visišką žemės ūkio nudžiūvimą.

Yra sprendimas

Išvydę pasaulį be ozono sluoksnio, mokslininkai padarė išvadą, kad stratosferos ozono irimą galima sustabdyti. Yra alternatyvių medžiagų, kurios nekenkia Žemės apsauginiam skydui. Tai anglies dioksidas, netoksiškas propanas, amoniakas ir izobutanas (natūralus šaltnešis).

Kaip pastebi aplinkosaugininkai, planetos ozono skydas jau atsikuria 1–3% per dešimtmetį. Pagal palankias prognozes ozono skylės planetoje gali išnykti iki 2060 m. NASA mokslininkų komanda teigia, kad ozono sluoksnio atsigavimas yra susijęs su Monrealio protokolu.

2018 metais JAV Nacionalinės vandenynų ir atmosferos administracijos specialistai aptiko didelius ozono sluoksnį ardančių dujų trichlorfluormetano išmetimus į atmosferą.

Nustatyta, kad išmetamųjų teršalų epicentras yra Rytų Azijoje, o vėliau daugiau nei 18 gamyklų Kinijoje pačios pripažino neregistruotą freono naudojimą.

Aplinkosaugininkai mano, kad žmonės patys gali daryti įtaką ozono sluoksnio vientisumui kasdieniame lygmenyje. Planetos ozono skydą taip pat puola šiltnamio efektą sukeliančios dujos ir oro bei sausumos transportas. Aplinkai nekenksmingo kuro naudojimas ir tinkamas pavojingų atliekų šalinimas atliks svarbų vaidmenį tausojant Žemę.

Aplinkos valymą verta pradėti nuo mažos salelės – savo buto. Pro atvirus langus į mūsų namus patenka didelis kiekis dulkių, kenksmingų garų, toksinių išmetimų ir nemalonaus kvapo. Tai padės šioje situacijoje: dėl trijų pakopų filtravimo sistemos įrenginys neleidžia iš gatvės į patalpą patekti kenksmingoms medžiagoms, bakterijoms, alergenams ir virusams. Breezer kovoja su tvankumu bute ir sukuria visas sąlygas patogiam gyvenimui ir ramiam miegui.

Išvada

Planetos ozono sluoksnio sunaikinimo problema yra glaudžiai susijusi su visuotinio atšilimo grėsme. Yra prielaida, kad ozono sluoksnio atkūrimas sulėtins ledo tirpimą

Vyriausybė ir daugelis didelių pramonės korporacijų vaidina svarbų vaidmenį, kaip naudojame Žemės išteklius. Jei aplinkos tausojimas taps kiekvienos valstybės prioritetu, galbūt destruktyvus poveikis mūsų aplinkai pasieks minimumą.

Svarbiausias atmosferos komponentas, turintis įtakos klimatui ir saugantis visą gyvybę Žemėje nuo saulės spinduliuotės, yra ozonosfera. Didžioji dalis ozono yra 10–50 km aukštyje, o didžiausias jo kiekis yra 18–26 km aukštyje. Iš viso stratosferoje yra 3,3 trilijono tonų ozono. Ozonosferos sluoksnyje ozonas yra labai retos būklės.

Ozono vaidmuo išsaugant biologinę gyvybę Žemėje yra nepaprastai didelis. Ozono molekulės sugeria kietą saulės ultravioletinę spinduliuotę būtent toje spektrinėje srityje, kuri labiausiai griauna biologines sistemas. Organines molekules sunaikina ultravioletinė (UV) spinduliuotė. Tai taip pat taikoma DNR molekulėms, kurios, kaip žinoma, yra atsakingos už paveldimų savybių perdavimą. Ozono sluoksnis kaip skydas ne tik saugo gyvąją medžiagą nuo tiesioginio sunaikinimo, bet ir užtikrina evoliucijos eigą.

Ryžiai. 1 Ozonas Žemės atmosferoje

Jei ozono storis sumažėtų, tai padarytų nepataisomą žalą visiems gyviems organizmams. Kietąją ultravioletinę spinduliuotę vanduo blogai sugeria, todėl kelia didelį pavojų jūrų ekosistemoms. Eksperimentai parodė, kad paviršiniame sluoksnyje gyvenantis planktonas gali būti rimtai pažeistas ir net visiškai žūti, padidėjus kietųjų UV spindulių intensyvumui. Planktonas yra beveik visų jūrų ekosistemų mitybos grandinių pagrindas, todėl neperdėdami galime teigti, kad paviršiniuose jūrų ir vandenynų sluoksniuose gali išnykti beveik visa gyvybė. Augalai mažiau jautrūs kietiesiems UV spinduliams, tačiau padidinus dozę gali nukentėti ir jie. Visiškas ozono sluoksnio išnykimas neabejotinai reikštų aukštesnių gyvybės formų išnykimą. Dabar manoma, kad žmonėms net šiek tiek sumažėjus ozono sluoksnio storiui gali padidėti odos vėžio atvejų. Tačiau žmonija gali nesunkiai rasti būdą, kaip apsisaugoti nuo stiprios UV spinduliuotės, bet tuo pačiu rizikuoja mirti iš bado. Skirtingas ozono pasiskirstymas aukštyje labai paveiks klimatą, nes pasikeis ozono UV spinduliuotės sugerties pobūdis, taigi ir stratosferos temperatūra.

Ozono, kaip vienos iš atmosferos dujų pėdsakų, problema anksčiau domėjosi tik nedideliam mokslininkų ratui, tačiau dabar ji įgijo pasaulinę reikšmę. Šį dramatišką pokytį lėmė atradimas, kad normaliam ozono lygiui atmosferoje kyla grėsmė dėl žmogaus veiklos.

Jei visas ozono kiekis būtų surinktas esant normaliam 760 mmHg slėgiui. Art. ir 273,15 K temperatūra, tada šio sluoksnio storis būtų tik 2,5 -3 mm. Ozonas yra šarminės, šiek tiek melsvos dujos. Jo molekulė susideda iš trijų deguonies atomų (O 3), todėl ozonas yra stabilesnės ir atmosferoje gausesnės žmogaus kvėpavimui reikalingos medžiagos, susidedančios iš dviejų deguonies atomų (O 2), „cheminis giminaitis“.

Ozono savybės:

Gebėjimas sugerti biologiškai pavojingą ultravioletinę spinduliuotę iš Saulės.

Ozonas yra stiprus oksidatorius (paprasčiau tariant, nuodas), todėl pažemio ozonas yra pavojingas.

Infraraudonosios spinduliuotės sugertis nuo žemės paviršiaus.

Galimybė tiesiogiai ir netiesiogiai paveikti atmosferos cheminę sudėtį.

Kadangi ozono molekulių susidarymo mechanizmas yra subalansuotas su jų naikinimo mechanizmu, mokslininkai mano, kad vidutinis ozono kiekis stratosferoje yra santykinai pastovi reikšmė nuo šiuolaikinės Žemės atmosferos susidarymo.

Skirtingai nuo kitų atmosferos komponentų, ozonas atmosferoje atsirado tik chemiškai ir yra jauniausias atmosferos komponentas. Aplinkosaugos požiūriu vertinga ozono savybė yra jo gebėjimas sugerti biologiškai pavojingą ultravioletinę spinduliuotę iš Saulės; tuo tarpu cheminis junginys ozonas yra stiprus oksidatorius (tiesiog nuodas), galintis tiesioginio sąlyčio metu apnuodyti tą pačią florą ir fauną, kurią saugo kaip stratosferos ozono sluoksnis. Be to, ozonas yra veiksmingos šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Ir galiausiai ozonas veikia mažuosius aktyvius atmosferos komponentus, o per juos – stabilius komponentus, kurie, kaip ir pats ozonas, sugeria ir ultravioletinę, ir infraraudonąją spinduliuotę. Taigi ozonas turi ne tik tiesioginį, bet ir netiesioginį poveikį šiltnamio efektui bei ultravioletinės spinduliuotės lygiui Žemės paviršiuje.

Beveik vienintelis ozono šaltinis atmosferoje yra molekulinio deguonies fotodisociacija į atomus, po kurio seka greitas atomo eutanazavimas į O 2 molekulę ir susidaro ozono molekulė:

O2 + HN = O + O (1)

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

(Čia M yra bet kuri oro molekulė).

Šis procesas vyksta didesniame nei 30 km aukštyje, nes trumpųjų bangų saulės spinduliuotė neprasiskverbia žemiau šio aukščio. Dėl to ozono molekulių ir deguonies atomų atmosferoje atsiranda gana aukštai.

Atmosferos ozono netekimas atsiranda dėl šių procesų:

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

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

Taigi atomai, kurie kadaise buvo susidarę iš deguonies molekulių, rekombinuojami į molekulę. Tik atkreipkime dėmesį, kad norint „sunaikinti“ ozono molekulę, trumpųjų bangų spinduliuotė nereikalinga. Ryšys tarp O atomo ir O 2 molekulės ozone yra labai silpnas, todėl net ir apšvitinta matoma šviesa ozono molekulė fotodisocijuos į pradinius komponentus.

Taip pat pažymiu, kad reakcija (3) yra pagrindinis deguonies atomų tiekėjas; jo greitis visuose troposferos ir stratosferos aukščiuose yra trimis ar daugiau dydžių eilėmis didesnis už reakcijos greitį (1).

Minėtą mechanizmą XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pradžioje pasiūlė anglų geofizikas Chapmanas ir tai buvo pirmasis bandymas paaiškinti ozono sluoksnio susidarymą atmosferoje.

Ozonas stratosferoje nuolat susidaro ir ardo, todėl jo sluoksnis susideda iš pusiausvyros. Ir kadangi ši pusiausvyra yra mobili, ozono sluoksnio storis gali keistis. Stebimi kasdieniai ir sezoniniai ozono kiekio svyravimai, taip pat ciklai, susiję su ilgalaikiais saulės aktyvumo pokyčiais. Didžiausias ozono kiekis (46%) susidaro atogrąžų stratosferoje, kur didžiausias jo tankis yra maždaug 26 km aukštyje nuo paviršiaus. Vidutinėse platumose jis yra žemiau: žiemą - 22 km aukštyje, o vasarą - 24 km aukštyje. Poliariniuose regionuose didžiausias aukštis siekia vos 13 -18 km, o čia ozonas intensyviausiai persineša į apatinius atmosferos sluoksnius.

Egzistuoja daugybė priežasčių, dėl kurių ozono skydas susilpnėja dėl antropogeninės veiklos. Apskritai juos galima sujungti į dvi grupes.

1. Didelio aukščio orlaivių ir raketų emisijos

Pirma, – Tai kosminių raketų paleidimai. Kuras dega, „sudegindamas“ dideles skyles ozono sluoksnyje. Kažkada buvo manoma, kad šios „skylės“ užsidaro. Paaiškėjo, kad ne. Jie egzistuoja gana ilgą laiką.

Antra, - lėktuvai. Ypač tie, kurie skraido 12 -15 km aukštyje. Jų skleidžiami garai ir kitos medžiagos ardo ozoną. Tačiau tuo pačiu metu lėktuvai, skraidantys žemiau 12 km, padidina ozono kiekį. Miestuose jis yra vienas iš fotocheminio smogo komponentų.

Trečias, - azoto oksidai. Juos išmeta tie patys lėktuvai, tačiau didžioji dalis jų išsiskiria iš dirvos paviršiaus, ypač irstant azotinėms trąšoms.

Kadangi šiandien skrydžiai viršgarsiniais orlaiviais vykdomi ne itin dažnai, jie didelės žalos ozono sluoksniui nedaro. Raketų paleidimai taip pat nevyksta labai dažnai, tačiau jie gali labai rimtai pakenkti ozono sluoksniui. Taigi, kai bendra orbitinio transporto priemonės Space Shuttle masė yra šimtas keturiasdešimt trys su puse tonų, kylant į 50 km aukštį, kietojo kuro raketų sistema išmeta 187 tonas Cl 2 ir jo junginių. , 7 tonos azoto oksidų ir skrydžio metu sunaikina 10 mln. tonų ozono. Tai daug, nes žemės atmosferoje yra tik 3000 000 000 tonų ozono.

Azoto oksidai vaidina svarbų vaidmenį formuojant ir ardant ozoną, o katalizinis ozono sunaikinimas troposferoje vyksta stratosferoje – katalizinis formavimasis.

2. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) arba freonai

CFC kažkada buvo laikomi idealiomis cheminėmis medžiagomis praktiniam naudojimui, nes jie yra labai stabilūs ir neaktyvūs, todėl netoksiški. Kad ir kaip paradoksalu, bet dėl šių junginių inertiškumo jie pavojingi atmosferos ozonui. CFC greitai nesuyra troposferoje (apatinis atmosferos sluoksnis, besitęsiantis nuo žemės paviršiaus iki 10 km aukščio), kaip, pavyzdžiui, daugumos azoto oksidų atveju, ir galiausiai prasiskverbia į stratosferą. , kurios viršutinė riba yra maždaug 50 km aukštyje. Kai CFC molekulės pakyla į maždaug 25 km aukštį, kur ozono koncentracija didžiausia, jos yra veikiamos intensyvios ultravioletinės spinduliuotės (2 pav.), tačiau dėl ozono ekranuojančio poveikio į žemesnį aukštį neprasiskverbia. Ultravioletinė spinduliuotė sunaikina freono molekules, kurios normaliomis sąlygomis yra stabilios, ir skyla į labai reaktyvius komponentus, ypač atominį chlorą. Taigi, CFC perneša chlorą iš žemės paviršiaus per troposferą ir žemesnius atmosferos sluoksnius, kur sunaikinami mažiau inertiški chloro junginiai, į stratosferą, į sluoksnį, kuriame yra didžiausia ozono koncentracija. Labai svarbu, kad chloras ardydamas ozoną veiktų kaip katalizatorius: cheminio proceso metu jo kiekis nemažėja. Dėl to vienas chloro atomas gali sunaikinti iki 100 000 ozono molekulių prieš jį deaktyvuojant arba grąžinant į troposferą. Šiuo metu freonų išmetimas į atmosferą siekia milijonus tonų, tačiau reikia pažymėti, kad net hipotetiniu atveju visiškai nutraukus CFC gamybą ir naudojimą, negalima pasiekti tiesioginių rezultatų: freonų, kurie jau patekęs į atmosferą tęsis kelis dešimtmečius. Manoma, kad dviejų plačiausiai naudojamų CFC – Freono-11 (CFCl 3) ir Freono-12 (CF 2 Cl 2) – tarnavimo laikas atmosferoje yra atitinkamai 75 ir 100 metų.

Ryžiai. 2 Žemės ozono sluoksnio sunaikinimas freonais Kai kurie dramatiškiausi įrodymai, kad chloras iš tiesų yra agentas, atsakingas už ozono skylę, buvo gauti 1987 m. rugsėjį, kai mokslininkai lėktuvu iš Pietų Amerikos nuskrido tiesiai į Pietų ašigalį, į ozono skylės zoną. Ozono koncentracijos padidėjimas ir sumažėjimas yra beveik tikslus ClO koncentracijos mažėjimo ir padidėjimo veidrodinis vaizdas. Be to, Cl koncentracija pačioje ozono skylėje yra šimtus kartų didesnė už bet kokį lygį, kurį būtų galima paaiškinti atmosferos chemija. Šis reiškinys dažnai vadinamas „dūmų pistoletu“. Net CFC gamintojai įsitikino, kad ozono skylė nėra įprastas reiškinys. Tai liudija apie didelius atmosferos pokyčius, kuriuos sukelia žmogaus sukurti chloro turintys teršalai.

Mokslininkams prireikė kelerių metų, kad surastų ozono skylės paaiškinimą. Tai trumpai.

Kadangi Antarktidą supa vandenynas, vėjai gali nuolat cirkuliuoti aplink žemyną, kuriame nėra kalnų grandinės. Pietų žiemą jie susidaro aplink ašigalio sūkurį – vėjų piltuvą, kuris surenka orą virš Antarktidos ir sulaiko jį, neleisdamas jam susimaišyti su kita atmosfera. Šis sūkurys tarnauja kaip izoliuotas „reakcijos puodas“ poliarinėms atmosferos cheminėms medžiagoms (jis yra daug stipresnis nei tas, kuris susidaro virš Šiaurės ašigalio, todėl šiaurinė ozono skylė yra daug silpnesnė).

Ryžiai. 3 Ozono skylė virš Antarktidos Dėl minėtų argumentų spaudžiamos daugelis šalių ėmėsi priemonių, skirtų freonų gamybai ir naudojimui sumažinti. Nuo 1978 m. JAV uždrausta naudoti freonus aerozoliuose. Deja, freonų naudojimas kitose pramonės šakose nebuvo ribojamas. 1987 m. rugsėjį 23 pirmaujančios pasaulio šalys Monrealyje pasirašė protokolą, įpareigojantį sumažinti CFC vartojimą. Šiandien ją pasirašė apie 150 šalių.

Be to, 1985 metais buvo pasirašyta Vienos konvencija dėl ozono sluoksnio apsaugos, kurioje išsivysčiusios šalys pripažino ozono sluoksnio naikinimo problemos faktą.

Pagal Monrealyje pasiektą susitarimą išsivysčiusios šalys iki 1999 m. turėjo sumažinti chlorfluorangliavandenilių suvartojimą iki pusės 1986 m. Naudoti kaip propelentą (t. y. inertinę cheminę medžiagą, su kuria susidaro perteklinis slėgis), geras freonų pakaitalas. jau rasta aerozoliuose - propano -butano mišinyje. Pagal fizinius parametrus jis praktiškai nenusileidžia freonams, tačiau, skirtingai nei jie, yra degus. Tačiau tokie aerozoliai jau gaminami daugelyje šalių. Sudėtingesnė padėtis su šaldymo įrenginiais – antra pagal dydį freonų vartotoja. Faktas yra tas, kad dėl savo poliškumo CFC molekulės turi didelę garavimo šilumą, kuri yra labai svarbi šaldytuvų ir oro kondicionierių darbiniam skysčiui. Šiandien geriausiai žinomas freonų pakaitalas yra amoniakas, tačiau jis yra toksiškas ir fiziniais parametrais vis dar prastesnis už freonus. Geri rezultatai gauti naudojant visiškai fluorintus angliavandenilius. Daugelyje šalių kuriami nauji pakaitalai ir jau pasiekta gerų praktinių rezultatų, tačiau ši problema dar nėra iki galo išspręsta.

Norėčiau tikėtis, kad ozono sluoksnio problema išmokys labai atidžiai ir atsargiai elgtis su visomis medžiagomis, patenkančiomis į atmosferą dėl antropogeninės veiklos.