Zničenie ozónovej vrstvy. Ozónová vrstva, príčiny a následky jej deštrukcie, kyslé dažde, toxické hmly Deštrukcia ozónovej vrstvy prispieva k

Poškodzovanie ozónovej vrstvy

Ozónová vrstva je časť stratosféry vo výške 12 až 50 km, v ktorej sa vplyvom ultrafialového žiarenia zo slnka ionizuje kyslík (O 2), ktorý získava tretí atóm kyslíka, a ozón (O 3 ). ) je získané. Relatívne vysoká koncentrácia ozónu (asi 8 ml/m³) pohlcuje nebezpečné ultrafialové lúče a chráni všetko živé na súši pred škodlivým žiarením. Navyše, nebyť ozónovej vrstvy, život by z oceánov vôbec nemohol uniknúť a nevznikli by vysoko rozvinuté formy života, ako sú cicavce vrátane človeka. Najväčšia hustota ozónu sa vyskytuje vo výške 20 km, najväčšia časť z celkového objemu je vo výške 40 km. Ak by sa všetok ozón v atmosfére podarilo extrahovať a stlačiť za normálneho tlaku, výsledkom by bola vrstva pokrývajúca povrch Zeme s hrúbkou len 3 mm. Pre porovnanie, celá atmosféra stlačená za normálneho tlaku by tvorila vrstvu 8 km.

Ozón je aktívny plyn a môže mať nepriaznivé účinky na človeka. Zvyčajne je jeho koncentrácia v spodnej atmosfére zanedbateľná a na človeka nemá škodlivý účinok. Veľké množstvá ozónu vznikajú vo veľkých mestách s hustou dopravou v dôsledku fotochemických premien výfukových plynov vozidiel.

Ozón tiež reguluje tvrdosť kozmického žiarenia. Ak je tento plyn aspoň čiastočne zničený, potom sa tvrdosť žiarenia prirodzene prudko zvyšuje a následne dochádza k skutočným zmenám vo flóre a faune.

Už bolo dokázané, že absencia alebo nízka koncentrácia ozónu môže alebo vedie k rakovine, ktorá má najhorší dopad na ľudstvo a jeho schopnosť rozmnožovania.

Príčiny poškodzovania ozónovej vrstvy

Ozónová vrstva chráni život na Zemi pred škodlivým ultrafialovým žiarením zo Slnka. Zistilo sa, že ozónová vrstva prechádza v niektorých oblastiach zemegule v priebehu mnohých rokov miernemu, ale neustálemu oslabovaniu, vrátane husto obývaných oblastí v stredných zemepisných šírkach severnej pologule. Nad Antarktídou bola objavená obrovská ozónová diera.

K deštrukcii ozónu dochádza v dôsledku vystavenia ultrafialovému žiareniu, kozmickému žiareniu a niektorým plynom: dusík, zlúčeniny chlóru a brómu a chlórfluórované uhľovodíky (freóny). Ľudské aktivity, ktoré vedú k zničeniu ozónovej vrstvy, vyvolávajú najväčšie obavy. Mnohé krajiny preto podpísali medzinárodnú dohodu o znížení produkcie látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu.

Na oslabenie ozónového štítu bolo navrhnutých mnoho dôvodov.

Po prvé, ide o štarty vesmírnych rakiet. Horiace palivo „spaľuje“ veľké diery v ozónovej vrstve. Kedysi sa predpokladalo, že tieto „diery“ sa zatvárajú. Ukázalo sa, že nie. Existujú už pomerne dlho.

Po druhé, lietadlá. Najmä tie, ktoré lietajú vo výškach 12-15 km. Para a iné látky, ktoré vypúšťajú, ničia ozón. Ale zároveň lietadlá lietajúce pod 12 km. Dávajú zvýšenie ozónu. V mestách je jednou zo zložiek fotochemického smogu. Po tretie, je to chlór a jeho zlúčeniny s kyslíkom. Obrovské množstvo (až 700 tisíc ton) tohto plynu vstupuje do atmosféry, predovšetkým rozkladom freónov. Freóny sú plyny, ktoré nevstupujú do žiadnych chemických reakcií na povrchu Zeme, varia pri izbovej teplote, a preto prudko zväčšujú svoj objem, čo z nich robí dobré atomizéry. Pretože ich teplota klesá, keď expandujú, freóny sa široko používajú v chladiarenskom priemysle.

Každý rok sa množstvo freónov v zemskej atmosfére zvyšuje o 8-9%. Postupne stúpajú nahor do stratosféry a vplyvom slnečného žiarenia sa aktivizujú – vstupujú do fotochemických reakcií, pričom sa uvoľňuje atómový chlór. Každá častica chlóru môže zničiť stovky a tisíce molekúl ozónu.

9. februára 2004 sa na stránke NASA Earth Institute objavila správa, že vedci z Harvardskej univerzity našli molekulu, ktorá ničí ozón. Vedci nazvali túto molekulu „dimér oxidu chlóru“, pretože sa skladá z dvoch molekúl oxidu chlóru. Dimér existuje iba v obzvlášť studenej stratosfére nad polárnymi oblasťami, keď sú hladiny oxidu chlóru relatívne vysoké. Táto molekula pochádza z chlórfluórovaných uhľovodíkov. Dimér spôsobuje deštrukciu ozónu tým, že absorbuje slnečné svetlo a rozkladá sa na dva atómy chlóru a molekulu kyslíka. Atómy voľného chlóru začnú interagovať s molekulami ozónu, čo vedie k zníženiu jeho množstva.

Dôsledky poškodzovania ozónovej vrstvy

Výskyt „ozónových dier“ (sezónny pokles obsahu ozónu o polovicu alebo viac) bol prvýkrát pozorovaný koncom 70. rokov nad Antarktídou. V nasledujúcich rokoch dĺžka existencie a plocha ozónových dier rástla a už zachytili južné oblasti Austrálie, Čile a Argentíny. Paralelne, aj keď s určitým oneskorením, sa rozvinul proces poškodzovania ozónovej vrstvy na severnej pologuli. Začiatkom 90. rokov bol zaznamenaný 20 – 25 % pokles v Škandinávii, pobaltských štátoch a severozápadných oblastiach Ruska. V iných než subpolárnych zemepisných šírkach je úbytok ozónovej vrstvy menej výrazný, ale aj tu je štatisticky významný (1,5 – 6,2 % za posledné desaťročie).

Poškodzovanie ozónovej vrstvy môže mať významný vplyv na ekológiu svetových oceánov. Mnohé z jeho systémov sú už namáhané existujúcimi hladinami prirodzeného UV žiarenia a zvyšovanie jeho intenzity by mohlo byť pre niektoré z nich katastrofálne. V dôsledku pôsobenia ultrafialového žiarenia vo vodných organizmoch dochádza k narušeniu adaptívneho správania (orientácia a migrácia), potlačeniu fotosyntézy a enzymatických reakcií, ako aj procesov rozmnožovania a vývoja, najmä v raných štádiách. Keďže citlivosť rôznych zložiek vodných ekosystémov na ultrafialové žiarenie sa výrazne líši, v dôsledku deštrukcie stratosférického ozónu by sa malo očakávať nielen zníženie celkovej biomasy, ale aj zmena štruktúry vodných ekosystémov. Za týchto podmienok môžu prospešné citlivé formy zomrieť a byť premiestnené a odolné, toxické pre životné prostredie, ako sú napríklad modrozelené riasy, sa môžu množiť.

Efektívnosť vodných potravinových reťazcov je rozhodujúcou mierou determinovaná produktivitou ich počiatočného článku – fytoplanktónu. Výpočty ukazujú, že v prípade 25% deštrukcie stratosférického ozónu treba očakávať 35% pokles primárnej produktivity v povrchových vrstvách oceánu a 10% pokles v celej fotosyntetickej vrstve. Význam predpovedaných zmien je zrejmý, keď vezmeme do úvahy, že fytoplanktón využíva viac ako polovicu oxidu uhličitého prostredníctvom globálnej fotosyntézy a len 10. zníženie intenzity tohto procesu sa rovná zdvojnásobeniu oxidu uhličitého emitovaného do atmosféry v dôsledku spaľovanie minerálov. Ultrafialové žiarenie navyše potláča tvorbu dimetylsulfidu fytoplanktónom, ktorý hrá dôležitú úlohu pri tvorbe oblakov. Posledné dva javy môžu spôsobiť dlhodobé zmeny globálnej klímy a hladiny morí.

Z biologických objektov sekundárnych článkov vo vodných potravinových reťazcoch môže ultrafialové žiarenie priamo ovplyvňovať vajíčka a poter rýb, larvy kreviet, ustríc a krabov, ako aj iné malé živočíchy. V podmienkach vyčerpania stratosférického ozónu sa predpovedá rast a úhyn komerčného rybieho poteru a okrem toho pokles úlovku v dôsledku poklesu primárnej produktivity Svetového oceánu.

Na rozdiel od vodných organizmov sa vyššie rastliny môžu čiastočne prispôsobiť zvýšeniu intenzity prirodzeného ultrafialového žiarenia, avšak v podmienkach 10-20% zníženia ozónovej vrstvy u nich dochádza k inhibícii rastu, zníženiu produktivity a zmenám v zložení. ktoré znižujú nutričnú hodnotu. Citlivosť na ultrafialové žiarenie sa môže výrazne líšiť medzi rastlinami rôznych druhov, ako aj medzi rôznymi líniami toho istého druhu. Plodiny zónované v južných oblastiach sú odolnejšie ako tie v miernych zónach.

Veľmi dôležitú, aj keď priemernú úlohu pri formovaní produktivity poľnohospodárskych rastlín zohrávajú pôdne mikroorganizmy, ktoré majú významný vplyv na úrodnosť pôdy. V tomto zmysle sú mimoriadne zaujímavé fototrofné sinice, ktoré žijú v najvrchnejších vrstvách pôdy a sú schopné zužitkovať vzdušný dusík a následne ho využiť rastlinami v procese fotosyntézy. Tieto mikroorganizmy (najmä na ryžových poliach) sú priamo vystavené ultrafialovému žiareniu. Žiarenie môže inaktivovať kľúčový enzým asimilácie dusíka - dusíkatú látku. V dôsledku deštrukcie ozónovej vrstvy by sa teda malo očakávať zníženie úrodnosti pôdy. Je tiež veľmi pravdepodobné, že dôjde k vytlačeniu a odumretiu iných prospešných foriem pôdnych mikroorganizmov citlivých na ultrafialové žiarenie a k premnoženiu rezistentných foriem, z ktorých niektoré sa môžu ukázať ako patogénne.

Pre človeka je prirodzené ultrafialové žiarenie rizikovým faktorom aj v existujúcom stave ozónovej vrstvy. Reakcie na jeho vplyv sú rôzne a protichodné. Niektoré z nich (tvorba vitamínom D, zvýšenie všeobecnej nešpecifickej odolnosti, terapeutický účinok pri niektorých kožných ochoreniach) zlepšujú zdravotný stav, iné (popáleniny kože a očí, starnutie kože, šedý zákal a karcinogenéza) ho zhoršujú.

Typickou reakciou na preexponovanie oka je výskyt fotokeratokonjunktivitídy – akútneho zápalu vonkajších membrán oka (rohovky a spojovky). Zvyčajne sa vyvíja v podmienkach intenzívneho odrazu slnečného žiarenia od prírodných povrchov (zasnežené vysočiny, arktické a púštne oblasti) a je sprevádzané bolesťou alebo pocitom cudzieho telesa v oku, slzením, svetloplachosťou a kŕčmi očných viečok. Popálenie oka sa môže vyskytnúť do 2 hodín v zasnežených oblastiach a do 6 až 8 hodín v piesočnatej púšti.

Dlhodobé vystavenie oku ultrafialovému žiareniu môže spôsobiť šedý zákal, degeneráciu rohovky a sietnice, pterygiu (rast spojivkového tkaniva) a uveálny melanóm. Aj keď sú všetky tieto ochorenia veľmi nebezpečné, najčastejšie ide o šedý zákal, ktorý sa zvyčajne rozvíja bez viditeľných zmien na rohovke. Nárast výskytu šedého zákalu sa považuje za hlavný dôsledok úbytku stratosférického ozónu vo vzťahu k oku.

V dôsledku preexponovania kože vzniká aseptický zápal, prípadne erytém, sprevádzaný okrem bolesti aj zmenami v tepelnej a senzorickej citlivosti kože, útlmom potenia a zhoršením celkového stavu. V miernych zemepisných šírkach je možné erytém získať za pol hodiny na otvorenom slnku uprostred letného dňa. Typicky sa erytém vyvíja s latentnou periódou 1–8 hodín a pretrváva približne jeden deň. Hodnota minimálnej erytémovej dávky stúpa so zvyšujúcim sa stupňom pigmentácie kože.

Významným príspevkom ku karcinogénnemu účinku ultrafialového žiarenia je jeho imunosupresívny účinok. Z 2 existujúcich typov imunity - humorálnej a bunkovej imunity je v dôsledku vystavenia ultrafialovému žiareniu potlačená iba druhá. Faktory humorálnej imunity buď zostávajú indiferentné, alebo sa v prípade chronického ožarovania malými dávkami aktivujú, čo prispieva k zvýšeniu všeobecnej nešpecifickej rezistencie. Okrem zníženia schopnosti odmietnuť bunky rakoviny kože (agresia voči iným typom rakovinových buniek sa nemení), imunosupresia vyvolaná ultrafialovým žiarením môže potlačiť alergické reakcie kože, znížiť odolnosť voči infekčným agens a tiež zmeniť priebeh a výsledok niektorých infekčné choroby.

Prirodzené ultrafialové žiarenie je zodpovedné za veľkú časť kožných nádorov, ktorých výskyt v bielej populácii sa približuje celkovému výskytu všetkých ostatných typov nádorov dohromady. Existujúce nádory sa delia na dva typy: nemelanóm (bazocelulárny a skvamocelulárny karcinóm) a malígny melanóm. Nádory prvého typu prevažujú kvantitatívne, slabo metastázujú a ľahko sa liečia. Frekvencia melanómov je relatívne nízka, ale rýchlo rastú, včas metastázujú a majú vysokú úmrtnosť. Rovnako ako v prípade erytému je rakovina kože charakterizovaná jasnou inverznou koreláciou medzi účinnosťou ožiarenia a stupňom pigmentácie kože. Frekvencia kožných nádorov v černošskej populácii je viac ako 60-krát nižšia, v hispánskej populácii - 7 - 10-krát nižšia ako v bielej populácii v rovnakom zemepisnom pásme, s takmer rovnakou frekvenciou iných nádorov ako je rakovina kože. Rizikovými faktormi rakoviny kože sú okrem stupňa pigmentácie aj výskyt materských znamienok, stareckých škvŕn a pieh, slabá schopnosť opaľovania, modré oči a ryšavé vlasy.

Ultrafialové žiarenie zohráva dôležitú úlohu pri zásobovaní tela vitamínom D, ktorý reguluje proces metabolizmu fosforu a vápnika. Nedostatok vitamínu D spôsobuje krivicu a zubný kaz a tiež hrá dôležitú úlohu v patogenéze reprezentatívnej žľazy, ktorá spôsobuje vysokú úmrtnosť.

Úlohu ultrafialového žiarenia pri zásobovaní tela vitamínom D nemožno kompenzovať iba jeho konzumáciou s jedlom, pretože proces biosyntézy vitamínu D v koži je samoregulačný a eliminuje možnosť hypervitaminózy. Toto ochorenie spôsobuje ukladanie vápnika v rôznych tkanivách tela s ich následnou nekrotickou degeneráciou.

Ak dôjde k nedostatku vitamínu D, je potrebná dávka ultrafialového žiarenia, ktorá predstavuje približne 60 minimálnych dávok erytému ročne na exponované oblasti tela. Pre bielych ľudí v miernych zemepisných šírkach to zodpovedá polhodine poludňajšieho slnečného žiarenia každý deň od mája do augusta. Intenzita syntézy vitamínu D klesá so zvyšovaním stupňa pigmentácie, medzi zástupcami rôznych etnických skupín sa môže líšiť o viac ako jeden rád. V dôsledku toho môže byť pigmentácia kože príčinou nedostatku vitamínu D u nebielych imigrantov v miernych a severných zemepisných šírkach.

V súčasnosti pozorovaný nárast stupňa poškodzovania ozónovej vrstvy poukazuje na nedostatočnosť úsilia vynaloženého na jej ochranu.

Spôsoby riešenia problému poškodzovania ozónovej vrstvy

Uvedomenie si nebezpečenstva vedie k tomu, že medzinárodné spoločenstvo podniká čoraz viac krokov na ochranu ozónovej vrstvy. Pozrime sa na niektoré z nich.

1) Vytvorenie rôznych organizácií na ochranu ozónovej vrstvy (UNEP, COSPAR, MAGA)
2) Organizovanie konferencií.
a) Viedenská konferencia (september 1987). Tam bol prerokovaný a podpísaný Montrealský protokol:
- - potreba neustáleho monitorovania výroby, predaja a používania látok najnebezpečnejších pre ozón (freóny, zlúčeniny obsahujúce bróm atď.)
- - používanie chlórofluorokarbónov v porovnaní s úrovňou v roku 1986 by sa malo do roku 1993 znížiť o 20 % a do roku 1998 na polovicu.
b) Začiatkom roku 1990. vedci dospeli k záveru, že obmedzenia Montrealského protokolu sú nedostatočné a už v rokoch 1991-1992 boli predložené návrhy na úplné zastavenie výroby a emisií do ovzdušia. tie freóny, ktoré sú obmedzené Montrealským protokolom.

Problém zachovania ozónovej vrstvy je jedným z globálnych problémov ľudstva. Preto sa o ňom diskutuje na mnohých fórach na rôznych úrovniach, až po rusko-americké summity.

Môžeme len veriť, že hlboké uvedomenie si nebezpečenstva ohrozujúceho ľudstvo podnieti vlády všetkých krajín, aby prijali potrebné opatrenia na zníženie emisií látok škodlivých pre ozón.

Štandardizácia kvality životného prostredia. Účel prideľovania. Charakteristika sanitárnych a hygienických noriem ovzdušia.

Zavedenie štátnych noriem kvality prírodného prostredia a stanovenie postupu pri regulácii vplyvu ekonomických a iných činností na životné prostredie patria medzi najdôležitejšie funkcie štátneho manažmentu prírodných zdrojov a ochrany životného prostredia.

Environmentálne normy kvality sú stanovené na hodnotenie stavu atmosférického vzduchu, vody a pôdy podľa chemických, fyzikálnych a biologických charakteristík. To znamená, že ak v atmosférickom vzduchu, vode alebo pôde obsah napríklad chemickej látky neprekračuje zodpovedajúcu normu pre jej maximálnu prípustnú koncentráciu, potom je stav ovzdušia alebo pôdy priaznivý, t. nepredstavujú nebezpečenstvo pre ľudské zdravie a iné živé organizmy.

Úlohou noriem pri vytváraní informácií o kvalite prírodného prostredia je, že niektoré poskytujú hodnotenie životného prostredia, iné obmedzujú zdroje škodlivých účinkov naň.

Podľa zákona „O ochrane životného prostredia“ je cieľom regulácie kvality životného prostredia stanoviť vedecky podložené maximálne prípustné normy pre vplyv na životné prostredie, zaručiť bezpečnosť životného prostredia a chrániť verejné zdravie, zabezpečiť prevenciu znečisťovania životného prostredia, reprodukciu a racionálne využívanie prírodných zdrojov.

Zavedenie environmentálnych noriem nám umožňuje riešiť tieto problémy:

1) Normy nám umožňujú určiť mieru vplyvu človeka na životné prostredie. Monitoring životného prostredia je založený nielen na pozorovaní prírody. Toto pozorovanie musí byť objektívne, musí pomocou technických ukazovateľov určiť mieru znečistenia ovzdušia, vody a pod.
2) Normy umožňujú vládnym agentúram vykonávať kontrolu nad činnosťou užívateľov prírodných zdrojov. Kontrola životného prostredia sa prejavuje v analýze úrovne znečistenia životného prostredia a stanovení jeho prípustnej hodnoty v súlade so stanovenými normami.
3) Environmentálne normy slúžia ako základ pre uplatnenie opatrení zodpovednosti v prípadoch ich prekročenia. Environmentálne normy často slúžia ako jediné kritérium na postavenie vinníka pred súd.

Normy v oblasti ochrany životného prostredia sú ustanovené normy kvality životného prostredia a normy prípustného vplyvu naň, ktorých dodržiavanie zabezpečuje udržateľné fungovanie prírodných ekologických systémov a zachováva biologickú diverzitu. Vykonáva sa za účelom štátnej regulácie vplyvov ekonomických a iných činností na životné prostredie, zaručujúcich zachovanie priaznivého životného prostredia a zabezpečenie environmentálnej bezpečnosti.

Štandardizácia v oblasti ochrany životného prostredia pozostáva zo zavedenia:

1) normy kvality životného prostredia - normy, ktoré sú stanovené v súlade s fyzikálnymi, chemickými, biologickými a inými ukazovateľmi na hodnotenie stavu životného prostredia a pri dodržiavaní zabezpečujú priaznivé životné prostredie;
2) normy prípustného vplyvu na životné prostredie pri vykonávaní hospodárskej a inej činnosti - normy, ktoré sú ustanovené v súlade s ukazovateľmi vplyvu hospodárskej a inej činnosti na životné prostredie av ktorých sa dodržiavajú normy kvality životného prostredia;
3) ďalšie normy v oblasti ochrany životného prostredia, ako napríklad:
- * normy pre prípustné antropogénne zaťaženie životného prostredia - normy, ktoré sú stanovené v súlade s veľkosťou prípustného kumulatívneho vplyvu všetkých zdrojov na životné prostredie a (alebo) jednotlivých zložiek prírodného prostredia v rámci konkrétnych území a (alebo) vodných plôch, a keď sa pozoruje, udržateľná prevádzka je zabezpečená prírodnými ekologickými systémami a zachovaním biologickej diverzity;
- * normy prípustných emisií a výpustí chemických látok vrátane rádioaktívnych, iných látok a mikroorganizmov (normy prípustných emisií a výpustí látok a mikroorganizmov) - normy, ktoré sú ustanovené pre hospodárske a iné subjekty v súlade s hmotnostnými ukazovateľmi chemických látok, vrátane rádioaktívnych a iných látok a mikroorganizmov, ktorým je povolený vstup do životného prostredia zo stacionárnych, mobilných a iných zdrojov v stanovenom režime a pri zohľadnení technologických noriem a podľa ktorých sú zabezpečené normy kvality životného prostredia;
- * technologická norma - norma pre prípustné emisie a výpuste látok a mikroorganizmov, ktorá je ustanovená pre stacionárne, mobilné a iné zdroje, technologické procesy, zariadenia a odráža prípustné množstvo emisií a výpustí látok a mikroorganizmov do životného prostredia na jednotku výkon;
- * normy pre najvyššie prípustné koncentrácie chemických látok vrátane rádioaktívnych, iných látok a mikroorganizmov - normy, ktoré sú ustanovené v súlade s najvyšším prípustným obsahom chemických látok vrátane rádioaktívnych, iných látok a mikroorganizmov v životnom prostredí a ktorých nedodržiavanie môže viesť k znečisteniu životného prostredia, degradácii prírodných ekologických systémov;
- * normy prípustných fyzikálnych vplyvov - normy, ktoré sú stanovené v súlade s úrovňami prípustného vplyvu fyzikálnych faktorov na životné prostredie a podľa ktorých sú zabezpečené normy kvality životného prostredia.

Okrem toho sa regulácia kvality životného prostredia vykonáva pomocou technických predpisov, štátnych noriem a iných regulačných dokumentov v oblasti ochrany životného prostredia.

Normy a regulačné dokumenty v oblasti ochrany životného prostredia sa vypracúvajú, schvaľujú a uvádzajú do platnosti na základe moderných výdobytkov vedy a techniky s prihliadnutím na medzinárodné pravidlá a normy v oblasti ochrany životného prostredia.

Normy a metódy na ich stanovenie schvaľujú orgány životného prostredia a orgány hygienického a epidemiologického dozoru. S rozvojom výroby, vedy a techniky sa rozvíja a zlepšuje regulácia v ekológii. Pri tvorbe predpisov sa berú do úvahy medzinárodné environmentálne normy a normy.

Ak dôjde k porušeniu noriem kvality, emisie, vypúšťanie a iné škodlivé vplyvy môžu byť obmedzené, pozastavené alebo ukončené. Pokyny k tomu dávajú štátne orgány na úseku ochrany životného prostredia a hygienicko-epidemiologického dozoru.

Sanitárne a hygienické normy.

Na zohľadnenie vplyvu chemického znečistenia na ľudské zdravie boli zavedené rôzne medzinárodné a národné normy alebo usmernenia. Norma znečistenia je maximálna koncentrácia látky v prostredí povolená predpismi. Sanitárne a hygienické normy sú súborom ukazovateľov sanitárneho a hygienického stavu zložiek životného prostredia (vzduch, vody, pôdy a pod.), určovaných veľkosťou ich úrovní znečistenia, ktorých neprekročenie zabezpečuje normálne životné podmienky a zdravie. bezpečnosť.

Federálny zákon z 30. marca 1999. 52-FZ (v znení z 22. decembra 2008) „O sanitárnej a epidemiologickej pohode obyvateľstva“ stanovilo, že hygienické predpisy a predpisy sú povinné dodržiavať všetky orgány štátnej správy, verejné združenia, podnikateľské subjekty, úradníci a občania. V celom Rusku platia hygienické a epidemiologické pravidlá.

Sanitárne a hygienické normy znečistenia sa používajú na riadenie kvality životného prostredia, čo pomáha znižovať ich vplyv na ľudské zdravie a chorobnosť na prijateľnú úroveň.

Normy WHO sú najrozšírenejšie na svete. Štatút štátnych noriem v tejto oblasti získali u nás maximálne prípustné koncentrácie (MAC), ktoré určujú maximálnu úroveň prítomnosti chemických znečisťujúcich látok v ovzduší, vode alebo pôde.

Maximálna povolená koncentrácia (MAC) je sanitárna a hygienická norma definovaná ako maximálna koncentrácia chemických látok vo vzduchu, vode a pôde, ktorá pri pravidelnej expozícii alebo počas života nemá škodlivý vplyv na zdravie človeka a jeho zdravie. potomstvo. Existujú maximálne jednorazové a priemerné denné maximálne prípustné koncentrácie, maximálne prípustné koncentrácie pre pracovný priestor (priestor) alebo pre obytnú oblasť. Okrem toho je maximálna povolená koncentrácia pre obytnú oblasť stanovená menej ako pre pracovnú oblasť.

Normy pre maximálne prípustné hladiny hluku, vibrácií, magnetických polí a iných fyzikálnych vplyvov sú stanovené na úrovni, ktorá zabezpečuje zachovanie zdravia a schopnosti ľudí pracovať, ochranu flóry a fauny a priaznivé pracovné podmienky.

Hygienické normy pre prípustnú hladinu hluku v obytných oblastiach stanovujú, že by nemala prekročiť 60 decibelov av noci - od 23 do 7 hodín - 45 decibelov. Pre sanatóriá a rekreačné oblasti sú tieto normy 40 a 30 decibelov.

Pre obytné oblasti orgány hygienickej a epidemiologickej služby zdôvodnili a schválili prípustné úrovne vibrácií a elektromagnetických vplyvov.

Medzi ďalšie regulované fyzikálne účinky patria tepelné účinky. Jeho hlavnými zdrojmi sú energetika, energeticky náročné odvetvia a služby pre domácnosť. Prijaté Pravidlá ochrany povrchových vôd pred znečistením odpadovými vodami stanovujú normy pre tepelný vplyv na vodné útvary. V zdroji úžitkovej, pitnej a kultúrnej vody by letná teplota vody nemala prekročiť teplotu najteplejšieho mesiaca o viac ako 3°C, v rybárskych nádržiach najviac 5°C nad prirodzenou teplotou vody.

Federálny zákon „O ochrane životného prostredia“ vyžaduje stanovenie noriem maximálneho prípustného vplyvu pre každý zdroj znečistenia. Definícia MPC je nákladná a dlhodobá medicínsko-biologická a sanitárno-hygienická procedúra. V súčasnosti celkový počet látok, pre ktoré boli stanovené MPC, presahuje tisíc, pričom škodliviny, s ktorými sa človek počas života stretáva, sú rádovo väčšie.

Úvod
1. Príčiny deštrukcie ozónovej vrstvy
2. Negatívne dôsledky deštrukcie ozónovej vrstvy
3. Spôsoby riešenia problému ničenia ozónovej vrstvy
Záver
Zoznam použitých zdrojov

Úvod

Ozón, ktorý sa nachádza vo výške asi 25 km od zemského povrchu, je v stave dynamickej rovnováhy. Ide o vrstvu zvýšenej koncentrácie o hrúbke cca 3 mm. Stratosférický ozón pohlcuje drsné ultrafialové žiarenie zo Slnka a tým chráni všetok život na Zemi. Ozón tiež pohlcuje infračervené žiarenie zo Zeme a je jednou z nevyhnutných podmienok pre zachovanie života na našej planéte.

20. storočie prinieslo ľudstvu mnohé výhody spojené s prudkým rozvojom vedecko-technického pokroku a zároveň priviedlo život na Zemi na pokraj environmentálnej katastrofy. Rast populácie, zintenzívnenie výroby a emisií, ktoré znečisťujú Zem, vedú k zásadným zmenám v prírode a ovplyvňujú samotnú existenciu človeka. Niektoré z týchto zmien sú mimoriadne silné a také rozšírené, že vznikajú globálne environmentálne problémy.

V dôsledku mnohých vonkajších vplyvov sa ozónová vrstva začína stenčovať v porovnaní s jej prirodzeným stavom a za určitých podmienok na určitých územiach dokonca mizne - vznikajú ozónové diery s nezvratnými následkami. Prvýkrát boli pozorované bližšie k južnému pólu Zeme, no nedávno ich bolo možné vidieť aj nad ázijskou časťou Ruska. Oslabovanie ozónovej vrstvy zvyšuje tok slnečného žiarenia na zem a spôsobuje nárast počtu rakovín kože a radu ďalších závažných ochorení u ľudí. Rastliny a zvieratá tiež trpia zvýšenou úrovňou radiácie.

Hoci ľudstvo prijalo rôzne opatrenia na obnovu ozónovej vrstvy (napríklad pod tlakom environmentálnych organizácií mnohým priemyselným podnikom vznikli dodatočné náklady na inštaláciu rôznych filtrov na zníženie škodlivých emisií do atmosféry), tento zložitý proces bude trvať niekoľko desaťročí. V prvom rade je to kvôli obrovskému objemu látok už nahromadených v atmosfére, ktoré prispievajú k jej zničeniu. Preto sa domnievam, že problém ozónovej vrstvy zostáva aktuálny aj v našej dobe.

1. Príčiny deštrukcie ozónovej vrstvy

V sedemdesiatych rokoch vedci navrhli, aby atómy chlóru katalyzovali proces oddeľovania ozónu. A ľudia každoročne pridávajú do atmosféry voľný chlór a iné škodlivé látky. Navyše, relatívne malé množstvo z nich môže spôsobiť značné poškodenie ozónového štítu a tento efekt bude trvať nekonečne dlho, pretože napríklad atómy chlóru opúšťajú stratosféru veľmi pomaly.

Väčšinu chlóru používaného na Zemi, napríklad na čistenie vody, predstavujú jeho vo vode rozpustné iónové zlúčeniny. V dôsledku toho sú vymývané z atmosféry zrážkami dlho predtým, ako vstúpia do stratosféry. Chlórfluórované uhľovodíky (CFC) sú vysoko prchavé a nerozpustné vo vode. V dôsledku toho nie sú vyplavené z atmosféry a naďalej sa v nej šíria a dostávajú sa do stratosféry. Tam sa môžu rozkladať, pričom sa uvoľňuje atómový chlór, ktorý v skutočnosti ničí ozón. CFC teda spôsobujú škody tým, že pôsobia ako nosiče atómov chlóru do stratosféry.

Chlórfluórované uhľovodíky sú relatívne chemicky inertné, nehorľavé a toxické. Navyše, keďže ide o plyny pri izbovej teplote, horia pri nízkom tlaku, pričom uvoľňujú teplo, a keď sa vyparujú, opäť ho absorbujú a ochladzujú. Tieto vlastnosti umožnili ich využitie na nasledujúce účely.

1) Chlórfluórované uhľovodíky sa používajú takmer vo všetkých chladničkách, klimatizáciách a tepelných čerpadlách ako činidlá chlóru. Pretože tieto zariadenia sa nakoniec pokazia a vyhodia, freóny, ktoré obsahujú, zvyčajne skončia v atmosfére.

2) Druhou najdôležitejšou oblasťou ich použitia je výroba poréznych plastov. CFC sa pri zvýšenom tlaku primiešavajú do tekutých plastov (sú rozpustné v organickej hmote). Keď sa tlak zníži, plast napení, podobne ako oxid uhličitý napení sódovú vodu. A zároveň miznú v atmosfére.

3) Treťou hlavnou oblasťou ich použitia je elektronický priemysel, konkrétne čistenie počítačových čipov, ktoré musí byť veľmi dôkladné. A opäť chlórfluórované uhľovodíky končia v atmosfére. Napokon, vo väčšine krajín okrem USA sa stále používajú ako nosiče v aerosólových plechovkách, ktoré ich rozprašujú do vzduchu.

Viaceré priemyselné krajiny (napríklad Japonsko) už ohlásili upustenie od používania dlhovekých freónov a prechod na krátkodobé, ktorých životnosť je výrazne kratšia ako rok. V rozvojových krajinách však takýto prechod (ktorý si vyžaduje aktualizáciu viacerých oblastí priemyslu a hospodárstva) naráža na pochopiteľné ťažkosti, takže v skutočnosti je nepravdepodobné, že by sa v dohľadných desaťročiach dalo očakávať úplné zastavenie emisií dlhožijúcich freónov. , čo znamená, že problém zachovania ozónovej vrstvy bude veľmi akútny.

V.L. Syvorotkin vyvinul alternatívnu hypotézu, podľa ktorej sa ozónová vrstva z prirodzených dôvodov zmenšuje. Je známe, že cyklus ničenia ozónu chlórom nie je jediný. Existujú tiež cykly dusíka a vodíka na ničenie ozónu. Vodík je „hlavný plyn Zeme“. Jeho hlavné zásoby sú sústredené v jadre planéty a do atmosféry sa dostávajú systémom hlbokých zlomov (trhlín). Podľa hrubých odhadov je vo freónoch vyrobených človekom desaťtisíckrát viac prírodného vodíka ako chlóru. Rozhodujúcim faktorom v prospech vodíkovej hypotézy bol však V.L.Syvorotkin. verí, že centrá ozónových anomálií sa vždy nachádzajú nad centrami vodíkového odplyňovania Zeme.

K deštrukcii ozónu dochádza aj vplyvom ultrafialového žiarenia, kozmického žiarenia, zlúčenín dusíka a brómu. Ľudské aktivity, ktoré vedú k zničeniu ozónovej vrstvy, vyvolávajú najväčšie obavy. Mnohé krajiny preto podpísali medzinárodnú dohodu o znížení produkcie látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu. Ozónovú vrstvu však ničia aj prúdové lietadlá a niektoré štarty vesmírnych rakiet.

Bolo navrhnutých mnoho ďalších dôvodov oslabenia ozónového štítu. Po prvé, ide o štarty vesmírnych rakiet. Horiace palivo „spaľuje“ veľké diery v ozónovej vrstve. Kedysi sa predpokladalo, že tieto „diery“ sa zatvárajú. Ukázalo sa, že nie. Existujú už pomerne dlho. Po druhé, lietadlá letiace vo výškach 12-15 km. Para a iné látky, ktoré vypúšťajú, ničia ozón. Zároveň však lietadlá letiace pod 12 km spôsobujú zvýšenie ozónu. V mestách je jednou zo zložiek fotochemického smogu. Po tretie - oxidy dusíka. Vyvrhujú ich tie isté lietadlá, no väčšina z nich sa uvoľňuje z povrchu pôdy najmä pri rozklade dusíkatých hnojív.

Para zohráva veľmi dôležitú úlohu pri ničení ozónu. Táto úloha je realizovaná prostredníctvom molekúl hydroxyl OH, ktoré sa rodia z molekúl vody a nakoniec sa na ne premieňajú. Preto rýchlosť deštrukcie ozónu závisí od množstva pary v stratosfére.

Príčin ničenia ozónovej vrstvy je teda veľa a napriek jej významu je väčšina z nich výsledkom ľudskej činnosti.

2. Negatívne dôsledky deštrukcie ozónovej vrstvy

V súčasnosti sa inhibícia rastu a zníženie produktivity rastlín pozorujú v tých oblastiach, kde je stenčenie ozónovej vrstvy najvýraznejšie, spálenie listov slnkom, smrť sadeníc paradajok, sladkej papriky a choroby uhoriek.

Počet fytoplanktónu, ktorý tvorí základ potravinovej pyramídy Svetového oceánu, klesá. V Čile boli zaznamenané prípady straty zraku u rýb, oviec a králikov, odumieranie rastových pukov na stromoch, syntéza neznámeho červeného pigmentu riasami, čo spôsobuje otravu morských živočíchov a ľudí, ako aj „čertov guľky“ - molekuly, ktoré pri nízkych koncentráciách vo vode majú mutagénny účinok na genóm a pri vyšších úrovniach účinok podobný radiačnému poškodeniu. Nepodliehajú biodegradácii, neutralizácii a neničia sa varom – jedným slovom, neexistuje proti nim žiadna ochrana.

V povrchových vrstvách pôdy dochádza k zrýchleniu premenlivosti, zmene zloženia a vzťahu medzi tam žijúcimi spoločenstvami mikroorganizmov.

Imunitný systém človeka je potlačený, narastá počet prípadov alergií, pozoruje sa zrýchlené starnutie tkanív, najmä očí, častejšie sa tvorí šedý zákal, zvyšuje sa výskyt rakoviny kože, pigmentové útvary na koži zhubnú . Zistilo sa, že tieto negatívne javy často vyplývajú z niekoľkohodinového pobytu na pláži počas slnečného dňa.

Deštrukcia ozónovej vrstvy, ktorá mimochodom signalizuje pokles jej prísunu kyslíka, prebieha veľmi intenzívne a v roku 1995 dosiahla 35 % (nad Sibírom) a 15 % (nad Európou). Okrem vyššie opísanej zmeny v spektre a intenzite rôznych žiarení s ich prirodzenými biologickými účinkami to znamená narušenie parametrov elektromagnetického poľa planéty, vrstvené na globálnej a regionálnej úrovni (napríklad pri katastrofách ako napr. ako Černobyľ) zvýšenie sily ionizujúceho žiarenia. Keď sa frekvencia oscilácií magnetického poľa zvyšuje, pozorujú sa zmeny niektorých funkcií mozgu. Vytvárajú sa predpoklady pre vznik neuróz, psychopatizáciu jedinca, encefalopatie, neadekvátnu reakciu na okolitú realitu, až epileptoidné záchvaty nevysvetliteľného pôvodu z pohľadu tradičných predstáv o ich príčinách. To isté sa pozoruje v oblasti prenosových vedení ultravysokého napätia.

Tieto negatívne dôsledky budú narastať, pretože aj keď podľa požiadaviek Montrealského protokolu z roku 1987 prejdeme na používanie látok, ktoré neničia ozón v chladiacich jednotkách a aerosólových obaloch, prejaví sa vplyv už nahromadených freónov. mnoho rokov a do polovice 21. storočia. Ozónová vrstva sa stenčí o ďalších 10 – 16 %. Výpočty ukazujú, že ak by sa tok freónov do atmosféry zastavil v roku 1995, do roku 2000 by sa koncentrácia ozónu znížila o 10 %, čo by spôsobilo škody všetkým živým veciam na desaťročia. Ak sa tak nestane, a to je presne ten prípad dnes, tak do roku 2000 sa koncentrácia ozónu zníži o 20 %. A to je už plné oveľa vážnejších následkov.

V skutočnosti sa to presne deje, pretože v roku 1996 nebolo implementované ani jedno medzinárodné rozhodnutie zastaviť výrobu freónov. Pravda, požiadavky Viedenského dohovoru z roku 1987 a Montrealského protokolu nie je také ľahké splniť, najmä preto, že neexistuje účinný systém monitorovania ich implementácie, nie sú zavedené priemyselné technológie na výrobu propán-butánových zmesí atď. K tomu treba dodať, že ak sa podľa Montrealského protokolu krajiny, ktoré ho podpísali, zaviazali znížiť výrobu chladív o 50 % do roku 2000, potom londýnska konferencia, ktorá nasledovala v roku 1990, požadovala, aby bola ich výroba k tomuto dátumu úplne zakázaná. a v roku 1992 v Kodani sa znenie tejto rezolúcie sprísnilo a zatvorenie priemyselných odvetví poškodzujúcich ozónovú vrstvu sa musí uskutočniť do roku 1996 pod hrozbou rôznych sankcií.

Situácia je skutočne kritická, no väčšina krajín na to nie je pripravená. Nehovoriac o členských krajinách vesmírneho klubu, ktorých rakety potrápia ozónovú vrstvu nie menej ako chlórfluórované uhľovodíky. Vesmírne rakety neničia len ozón. Znečisťujú atmosféru nespáleným a extrémne toxickým palivom (cyklón, protón, raketoplán, rakety z Indie a Číny) nie menej ako pozemné vozidlá, takže je čas zaviesť medzinárodné kvóty na ich štarty. V každom prípade, ničenie ozónovej vrstvy v súčasnosti prebieha nezmenšeným tempom a koncentrácia látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu v atmosfére sa každoročne zvyšuje o 2 %, hoci v polovici 80. rokov ich tempo rastu dosahovalo 4 % ročne. .

3. Spôsoby riešenia problému ničenia ozónovej vrstvy

Uvedomenie si nebezpečenstva vedie k tomu, že medzinárodné spoločenstvo podniká čoraz viac krokov na ochranu ozónovej vrstvy. Pozrime sa na niektoré z nich.

1) Vytvorenie rôznych organizácií na ochranu ozónovej vrstvy (UNEP, COSPAR, MAGA)

2) Organizovanie konferencií.

a) Viedenská konferencia (september 1987). Tam bol prerokovaný a podpísaný Montrealský protokol:

– potreba neustáleho monitorovania výroby, predaja a používania látok najnebezpečnejších pre ozón (freóny, zlúčeniny obsahujúce bróm atď.)

– používanie chlórofluorokarbónov v porovnaní s úrovňou v roku 1986 by sa malo do roku 1993 znížiť o 20 % a do roku 1998 na polovicu.

b) Začiatkom roku 1990. vedci dospeli k záveru, že obmedzenia Montrealského protokolu sú nedostatočné a už v rokoch 1991–1992 boli predložené návrhy na úplné zastavenie výroby a emisií do ovzdušia. tie freóny, ktoré sú obmedzené Montrealským protokolom.

Podľa výpočtov vedcov, ak by neexistoval Montrealský protokol a neboli by prijaté opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy, zničenie ozónovej vrstvy v roku 2050 v severnej časti zemegule by dosiahlo najmenej 50 % a na juhu - 70%. Ultrafialové žiarenie dopadajúce na Zem by sa v severnej časti zdvojnásobilo a na juhu zoštvornásobilo. Objem látok vypustených do atmosféry, ktoré ničia ozónovú vrstvu, by sa zvýšil 5-krát. Nadmerné ultrafialové žiarenie by spôsobilo viac ako 20 miliónov prípadov rakoviny, 130 miliónov prípadov očného zákalu atď.

Dnes sa pod vplyvom Montrealského protokolu našli alternatívy pre takmer všetky technológie, ktoré využívajú látky poškodzujúce ozónovú vrstvu a výroba, obchod a používanie týchto látok rapídne klesá. Napríklad v roku 1986 bolo množstvo chlórfluórovaných uhľovodíkov spotrebovaných vo svete približne 1 100 000 ton, ale v roku 2001 to bolo už len 110 000 ton. V dôsledku toho sa koncentrácia látok, ktoré ničia ozónovú vrstvu v spodných vrstvách atmosféry, znižuje a očakáva sa, že v najbližších rokoch začne klesať aj vo vyšších vrstvách atmosféry, vrátane stratosféry (pri nadmorskej výške 10-50 km), kde je ozónová vrstva. Vedci predpovedajú, že ak sa budú dodržiavať súčasné opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy, okolo roku 2060 sa môže ozónová vrstva obnoviť a jej „hrúbka“ sa bude blížiť normálu.

Vedecká komunita tiež vyjadruje znepokojenie nad zničením ozónovej vrstvy Zeme a požaduje zníženie používania fluórchlórmetánu ako aerosólových rozprašovačov. Teraz existuje medzinárodná dohoda o znížení výroby aerosólových plechoviek obsahujúcich chlórfluórované uhľovodíky ako pohonné látky, keďže sa zistilo, že majú negatívny vplyv na ozónovú vrstvu Zeme.

Sú medzi nimi nápisy na aerosólových prípravkoch, ktoré odrážajú neprítomnosť látok, ktoré vedú k zničeniu ozónovej vrstvy okolo Zeme, nápisy na spotrebnom tovare (hlavne na predmetoch vyrobených z plastu a častejšie polyetylénu), ktoré odrážajú možnosť jeho likvidácie čo najmenej poškodzuje životné prostredie a pod. Samostatne existuje osobitné označovanie materiálov, najmä obalov, v rámci opatrení odpadového hospodárstva, ktoré je v zásade zamerané na šetrenie zdrojov a ochranu prírody.

Problém zachovania ozónovej vrstvy je jedným z globálnych problémov ľudstva. Preto sa o ňom diskutuje na mnohých fórach na rôznych úrovniach, až po rusko-americké summity.

Záver

Potenciál vplyvu človeka na prírodu neustále rastie a už dosiahol úroveň, kedy je možné spôsobiť nenapraviteľné škody na biosfére. Nie je to prvýkrát, čo sa látka, ktorá bola dlho považovaná za úplne neškodnú, ukázala ako mimoriadne nebezpečná. Pred dvadsiatimi rokmi si sotva niekto dokázal predstaviť, že obyčajný aerosól môže predstavovať vážnu hrozbu pre planétu ako celok. Bohužiaľ nie je vždy možné včas predpovedať, ako konkrétna zlúčenina ovplyvní biosféru. Na prijatie serióznych opatrení v celosvetovom meradle bola potrebná dostatočne silná demonštrácia nebezpečenstva freónov. Treba si uvedomiť, že aj po objavení ozónovej diery bola ratifikácia Montrealského dohovoru svojho času ohrozená.

Pochopenie interakcií medzi ozónom a klimatickými zmenami a predpovedanie dôsledkov zmeny si vyžaduje obrovský výpočtový výkon, spoľahlivé pozorovania a robustné diagnostické schopnosti. Schopnosti vedeckej komunity sa za posledné desaťročia rýchlo vyvinuli, no niektoré základné mechanizmy atmosféry sú stále nejasné. Úspech budúceho výskumu závisí od celkovej stratégie so skutočnými interakciami medzi pozorovaniami vedcov a matematickými modelmi.

Potrebujeme vedieť všetko o svete, ktorý nás obklopuje. A keď zdvihnete nohu na ďalší krok, mali by ste sa pozorne pozrieť, kam kráčate. Priepasti a močiare osudových omylov už ľudstvu neodpúšťajú bezmyšlienkovitý život.

Zoznam použitých zdrojov

1. Bolbas M.M. Základy priemyselnej ekológie. Moskva: Vyššia škola, 1993.
2. Vladimirov A.M. a iné.Ochrana životného prostredia. Petrohrad: Gidrometeoizdat 1991.
3. Skulachev V.P. Kyslík v živej bunke: dobro a zlo // Soros Educational Journal. 1996. Číslo 3. S. 4-16.
4. Základy práva životného prostredia. Učebnica (Ed. Kandidát právnych vied, docent I.A. Eremichev. - M.: Centrum právnej literatúry "Štít", 2005. - 118 s.
5. Erofeev B.V. Právo životného prostredia: Učebnica pre vysoké školy. – M.: Nový právnik, 2003. – 668 s.

Abstrakt na tému „Zničenie ozónovej vrstvy“ aktualizované: 6. novembra 2018 používateľom: Vedecké články.Ru

Mukhina I.V., Borodkina T.A.

VYČERPANIE OZÓNOVEJ VRSTVY

Kľúčové slová: Ozón, žiarenie, stratosférické oblaky.

Abstrakt: Článok hovorí o príčinách ničenia ozónovej vrstvy.

Kľúčové slová: ozón, žiarenie, stratosférické oblaky.

Abstrakt: Článok pojednáva o príčinách poškodzovania ozónovej vrstvy.

Ozónová vrstva je súčasťou stratosféry v nadmorskej výške 12 až 50 km. Ozón je vrstva s vysokou koncentráciou O2, hrubá asi 3 mm.

Na oslabenie ozónu bolo navrhnutých mnoho dôvodov

Po druhé, lietadlá. Najmä tie, ktoré lietajú vo výškach 1215 km. Para a iné látky, ktoré vypúšťajú, ničia ozón. Ale zároveň lietadlá lietajúce pod 12 km. Dávajú zvýšenie ozónu. V mestách je jednou zo zložiek fotochemického smogu.

Po tretie - oxidy dusíka. Vyvrhujú ich rovnaké lietadlá, no väčšina z nich sa uvoľňuje z povrchu pôdy najmä pri rozklade dusíkatých hnojív.

Po štvrté, je to chlór a jeho zlúčeniny s kyslíkom. Obrovské množstvo (až 700 tisíc ton) tohto plynu vstupuje do atmosféry, predovšetkým rozkladom freónov. Freóny sú plyny, ktoré nevstupujú do žiadnych chemických reakcií na povrchu Zeme, varia pri izbovej teplote, a preto prudko zväčšujú svoj objem, čo ich robí dobrými.

Územie vedy. - 2014. - č. 1.

postrekovačov. Pretože ich teplota klesá, keď expandujú, freóny sa široko používajú v chladení.

priemyslu.

Vlastnosti ozónu:

® Schopnosť absorbovať biologicky nebezpečné látky

ultrafialové žiarenie zo slnka;

® Ozón je silné oxidačné činidlo (jednoducho jed), preto je prízemný ozón nebezpečný;

® Schopnosť absorbovať infračervené žiarenie

zemský povrch;

® Schopnosť priamo a nepriamo ovplyvňovať chemické zloženie atmosféry;

Existuje „dobrý ozón“ a „zlý ozón“. Vedci nazývajú „zlý ozón“ fytochemický smog. Ozón v stratosfére sa zvyčajne považuje za „dobrý“ ozón, pretože chráni Zem pred ničivým žiarením. Väčšina zo zvyšných 10 percent „zlého“ ozónu sa nachádza v prízemnej vrstve atmosféry – troposfére – a pri dosiahnutí určitých koncentrácií predstavuje nebezpečenstvo pre zdravie a pohodu obyvateľstva.

Najvýznamnejšie štádiá deštrukcie ozónovej vrstvy:

1) Emisie: v dôsledku ľudskej činnosti, ako aj v dôsledku prírodných procesov na Zemi sa uvoľňujú (uvoľňujú) plyny obsahujúce halogény (bróm a chlór), t.j. látky, ktoré ničia ozónovú vrstvu.

2) Akumulácia (emitované plyny obsahujúce halogény sa hromadia (akumulujú) v spodných vrstvách atmosféry a vplyvom vetra, ako aj prúdenia vzduchu sa presúvajú do oblastí, ktoré nie sú v priamej blízkosti zdrojov takýchto emisií plynov).

3) Pohyb (nahromadené plyny obsahujúce halogény sa pohybujú do stratosféry pomocou prúdenia vzduchu).

4) Transformácia (väčšina plynov obsahujúcich halogény sa vplyvom ultrafialového žiarenia zo Slnka v stratosfére premieňa na ľahko reagujúce halogénové plyny, v dôsledku čoho dochádza k deštrukcii ozónovej vrstvy relatívne aktívnejšie v polárnej oblasti regióny zemegule).

5) Chemické reakcie (ľahko reagujúce halogénové plyny spôsobujú deštrukciu stratosférického ozónu; faktorom podporujúcim reakcie sú polárne stratosférické oblaky).

6) Odstránenie (pod vplyvom prúdenia vzduchu sa ľahko reagujúce halogénové plyny vracajú do troposféry, kde sa v dôsledku

Územie vedy. - 2014. - č. 1.

vlhkosť a dážď prítomné v oblakoch sú oddelené a tým úplne odstránené z atmosféry).

Je potrebné poznamenať, že všeobecná geoekologická situácia v regióne Voronež je vytvorená v dôsledku nerovnomerného rozloženia zdrojov znečistenia životného prostredia. Z hľadiska množstva škodlivých látok emitovaných stacionárnymi zdrojmi znečistenia na 1 obyvateľa je Voronežská oblasť (asi 31 kg/osoba) a mesto Voronež (asi 21 kg/osoba) na treťom mieste v centrálnom Černobyľskom regióne po r. regióny Lipeck a Belgorod. V regióne Voronež je sústredených viac ako 900 podnikov, ktoré vypúšťajú do ovzdušia škodlivé látky a maximálny objem emisií zabezpečujú okrem regionálneho centra - Voronež - aj mestá Liski, Kalach a Rossosh (JSC Minudobreniya). Jedným z environmentálnych dôsledkov chemického znečistenia atmosféry je zjavne zníženie obsahu ozónu v atmosfére. Dynamika jeho koncentrácie nad Voronežom má napríklad od roku 1971 stabilný klesajúci trend (hrúbka ozónovej vrstvy: 1991 - 3,41 mm; 1994 - 3,36 mm; 1997 - 3,34 mm; 2001 g. - 3,30 mm; 3,283 - mm ). Asi 80 % znečistenia ovzdušia súvisí s dopravou; Navyše, zásobovanie obyvateľstva motorovou dopravou za posledných 5 rokov vzrástlo o 27,8 %, čo je jeden z dodatočných zdrojov znečisťovania životného prostredia.

Tento problém je dnes aktuálny a na ďalšie zachovanie ozónovej vrstvy sú potrebné tieto opatrenia:

1) Pokračujte v monitorovaní ozónovej vrstvy, aby ste mohli okamžite sledovať neočakávané zmeny; zabezpečiť, aby krajiny dodržiavali prijaté dohody;

2) Pokračovať v práci na určovaní príčin zmien v ozónovej vrstve a hodnotení škodlivých vlastností nových chemikálií vo vzťahu k poškodzovaniu ozónovej vrstvy a vplyvu na klimatické zmeny vo všeobecnosti.

3) Naďalej poskytovať informácie o technológiách a

náhradné prípojky, umožňujúce použitie chladenia, klimatizácie a tepelnej izolácie

peny bez poškodenia ozónovej vrstvy.

16. septembra 1987 bol podpísaný Montrealský protokol o látkach, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu. Na pamiatku tejto udalosti vyhlásilo Valné zhromaždenie OSN v roku 1994 osobitnou rezolúciou 16. september za každoročný Medzinárodný deň ochrany ozónovej vrstvy.

Územie vedy. - 2014. - č. 1.

Bibliografia

1. Nebel B., Environmental Science, Vol. 1 How the world works. - M., 2010. - 34 s.

2. Gvishiani D.M., Rímsky klub. História vzniku, vybrané správy a prejavy, oficiálne materiály, M., 2011. -58 s.

3. Mikael P. Todaro, Ekonomický rozvoj, M., 2010. - 20 s.

4. Vronskij V.A. Aplikovaná ekológia: Vzdelávacia

príručka: Phoenix, 2012. -100 str.

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

Varguzina M.S., Borodkina T.A.

HLAVNÉ ZDROJE ZNEČISTENIA ATMOSFÉRY V REGIÓNE VORONEŽ

Voronežský ekonomický a právny inštitút, Rossosh

Kľúčové slová: priemysel. Vzduch, atmosféra, znečistenie,

Abstrakt: Článok o znečistení ovzdušia. odhaľuje hlavné zdroje

Kľúčové slová: vzduch, atmosféra, znečistenie, priemysel

Abstrakt: Článok odhaľuje hlavné zdroje znečistenia ovzdušia

Atmosférický vzduch je jedným z najvýznamnejších environmentálnych faktorov. Kvalita ovzdušia má priamy vplyv na ľudské zdravie. Závisí to od intenzity znečistenia a prirodzenej disperznej schopnosti atmosféry.

Vypúšťanie znečisťujúcich látok sa môže uskutočňovať do rôznych médií: atmosféra, voda, pôda. Emisie do atmosféry sú hlavnými zdrojmi následného znečistenia vôd a pôdy v regionálnom meradle, v niektorých prípadoch aj v celosvetovom meradle.

Znečistenie ovzdušia emisiami z priemyselných podnikov a vozidiel je jedným z najdôležitejších faktorov charakterizujúcich hygienickú a epidemiologickú pohodu obyvateľstva. Ročne sa do ovzdušia regiónu dostane 00 až 500 tisíc ton škodlivých látok s emisiami zo stacionárnych a mobilných zdrojov.

Ak ste dostali úpal, znamená to, že ste zažili agresívny účinok. Aby sme sa chránili pred UV žiarením, najčastejšie používame opaľovací krém. Ozónová vrstva zohráva pre našu planétu úlohu opaľovacieho krému. Bez tohto „štítu“ by sme sa nielen spálili, ale časom by na Zemi nezostalo nič živé.

Vedci predpokladajú, že k vytvoreniu ozónovej clony Zeme došlo pred štyristo miliónmi rokov. Práve tento proces podľa ich názoru umožnil mikroorganizmom vystúpiť z oceánskeho dna a dostať sa na pevninu. Takto sa objavil život na Zemi.

Čo je ozónová vrstva

Ozónová vrstva je najľahšia a najtenšia vrstva v atmosfére, ktorá obsahuje relatívnu koncentráciu ozónu (do 0,001 %). Ozónová vrstva chráni našu planétu pred nebezpečným ultrafialovým žiarením, ktoré môže spôsobiť značné škody na živote na Zemi.

Ozónová vrstva však nepokrýva len našu planétu. Nachádza sa aj na povrchu zeme – používa sa na účely ako bielenie papierovej buničiny, dezinfekcia pitnej vody a odstraňovanie nepríjemných pachov z potravín.

Ako vzniká ozónová vrstva?

Ozón je alotropická modifikácia kyslíka. Ultrafialové lúče rozkladajú molekuly kyslíka a menia O2 na O+O. Po rozdelení sa O spája s inými molekulami kyslíka a vytvára ozón (O 3 = O + O 2).

Alotropické modifikácie sú látky, ktoré majú podobné zloženie, ale líšia sa chemickou štruktúrou a podľa toho aj fyzikálnymi vlastnosťami.

O3 a molekuly kyslíka „absorbujú“ asi 97 – 99 % škodlivého ultrafialového žiarenia a premieňajú ho na teplo.

Kde sa nachádza ozónová vrstva

Ozónová vrstva sa nachádza vo výške 10 až 50 km nad povrchom Zeme, v hornej atmosfére. Ozonosféra (alebo ozónová clona) je na rôznych úrovniach v rôznych zemepisných šírkach planéty. V tropických zemepisných šírkach sa ozónová vrstva nachádza vo vzdialenosti 25 až 30 km, v miernych šírkach - od 20 do 25 km, v polárnom kruhu je vzdialenosť ešte menšia - od 15 do 25 km.

Hrúbka ozónovej vrstvy

Ozónová vrstva sa považuje za najtenšiu v atmosfére. Koncentrácia ozónu v horných vrstvách sa meria v Dobsonových jednotkách. Jedna Dobsonova jednotka je 10 mikrometrov čistého ozónu pri 0 °C a stabilnom atmosférickom tlaku. Za normálnu koncentráciu ozónu sa považuje 300 jednotiek. To znamená, že ozónová vrstva má hrúbku len 3 000 mikrometrov (3 milimetre).

Gordon Miller Bourne Dobson - britský fyzik a meteorológ 20. storočia. Svoj život zasvätil štúdiu ozónu v atmosfére a navrhol prvý ozónový spektrometer.

Ozónová vrstva a UV žiarenie

Hlavnou úlohou ozónovej vrstvy je chrániť planétu pred nebezpečným slnečným žiarením.

UV žiarenie v malých dávkach je pre ľudský organizmus prospešné, pretože priamo súvisí s tvorbou vitamínu D.

V modernej medicíne sa toto žiarenie používa na liečbu psoriázy, osteoporózy, žltačky, ekzémov a rachitídy. Liečba zohľadňuje aj riziko negatívnych účinkov, preto akékoľvek použitie tohto žiarenia prebieha pod prísnym lekárskym dohľadom.

Dlhodobé vystavenie sa slnečnému ultrafialovému žiareniu u ľudí môže spustiť rozvoj akútnych a chronických ochorení kože, očí a imunitného systému.

Úpal vzniká v dôsledku dlhodobého vystavenia pokožky UV žiareniu. Môže spôsobiť degeneratívne zmeny kožných buniek, vláknitého tkaniva a krvných ciev. Rakovina kože a šedý zákal sú najzávažnejšími a najčastejšími následkami ultrafialového žiarenia.

Ozónová vrstva slúži ako prirodzený štít Zeme a zachraňuje ľudstvo pred ultrafialovým žiarením, ktoré spôsobuje aj mutácie DNA.

Sila ultrafialového žiarenia zo Slnka sa najčastejšie delí do troch kategórií:

UV-A(od 320 do 400 nanometrov): dĺžka nie je absorbovaná ozónom, pretože je v bezpečnej vzdialenosti.
UV-B(280 až 320 nanometrov): Väčšina je absorbovaná ozónom, ale táto dĺžka emisie môže byť škodlivá pre citlivú pokožku.
UV-C(menej ako 280 nanometrov): úplne absorbované ozónom. Najnebezpečnejšia dĺžka, pretože je najkratšia a môže zničiť veľkú časť nášho ekosystému.

Roky štúdia ochranného štítu ukázali, že ozónová vrstva nad zemským povrchom sa v niektorých oblastiach začala stenčovať. Prvá „medzera“ bola objavená nad Antarktídou.

Príčinou poškodenia a rednutia ozonosféry Zeme boli syntetické a umelé látky vytvorené v dôsledku priemyselnej činnosti.

Príčinou deštrukcie ozónu sú chlórfluórované uhľovodíky, skupina organických zlúčenín vrátane atómov fluóru, chlóru a uhlíka. Tieto zlúčeniny sú netoxické, stabilné a pri interakcii so vzduchom nevytvárajú výbušné látky.

Freón (chladivo) je významným predstaviteľom týchto zlúčenín a zahŕňa viac ako 40 rôznych látok. Rozsah použitia freónu pokrýva takmer všetky sféry ľudského života. Prvýkrát sa pri prevádzke chladiacich zariadení (chladničky, klimatizácie) začali používať chlórfluórované uhľovodíky, ktoré nimi nahradili toxický a výbušný amoniak a oxid siričitý. Neskôr sa chlórfluórované uhľovodíky začali široko používať v aerosólových plechovkách, penidlách, rozpúšťadlách, ako aj v potravinárskom a voňavkárskom priemysle.

Dnes je však známe, že pri vystavení slnečnému žiareniu sa chlórfluórované uhľovodíky v atmosfére rozkladajú a vytvárajú látky, ktoré účinne ničia molekuly ozónu. A ak na Zemi freón nepredstavuje nebezpečenstvo pre život, v stratosfére aktívne ničí ochranný systém našej planéty.

V roku 1987 Svetová meteorologická organizácia a Program OSN pre životné prostredie spojili vedcov, diplomatov, environmentalistov, vládnych úradníkov, priemyselné a komerčné organizácie, aby vyjednali dohodu o postupnom vyradení chemikálií. V januári 1989 vstúpil do platnosti Montrealský protokol, prvá medzinárodná dohoda na svete o regulácii chemických znečisťujúcich látok.

V rámci protokolu sa rozhodlo o postupnom znižovaní výroby a používania chemikálií poškodzujúcich ozónovú vrstvu, v prvom rade bol zavedený zákaz používania CFC (chlórfluórovaných uhľovodíkov) v sprejových aerosólových nádobách.

Ozónové diery

V roku 1985 bola nad Antarktídou objavená ozónová „diera“ s priemerom viac ako 1000 km. Dodnes je najväčší a má rozlohu necelých 20 miliónov metrov štvorcových. km.

Našťastie tam žiadna diera ako taká nie je. V skutočnosti, keď vedci a populárne médiá hovoria o diere v ozónovej vrstve, hovoria o oblasti s nízkou koncentráciou ozónu. Hrúbka ozónovej vrstvy v tejto oblasti sa mení v závislosti od ročného obdobia.

Prečo sa diera vytvorila nad Antarktídou, ak hlavným dôvodom sú nebezpečné emisie?

Vedci tento jav vysvetľujú tým, že chlórfluórované uhľovodíky sú do Antarktídy transportované vzdušnými prúdmi. K tvorbe stratosférických oblakov prispievajú špeciálne klimatické podmienky, konkrétne extrémne nízke teploty (až −80 °C).

V týchto oblakoch prebieha séria chemických reakcií. Chlór obsiahnutý v freónoch sa oddeľuje od ostatných látok, kryštalizuje a v tomto stave zostáva počas celého chladného obdobia. S príchodom jari sa zvyšuje intenzita ultrafialových lúčov, uvoľňujú sa atómy chlóru, ktoré ničia molekuly ozónu. V dôsledku toho vzniká ozónová diera.

Svet bez ozónovej vrstvy

Ozónová diera nad Antarktídou nie je jediná. Počet jamiek na celom svete každým rokom rastie. Tok slnečného žiarenia sa zvyšuje a spôsobuje prepuknutie rakoviny kože a šedého zákalu a deti sú na tento jav náchylnejšie.

Aby dokázali dôležitosť ozónovej vrstvy, vedci z Goddard Space Flight Center (NASA) namodelovali situáciu rýchleho zničenia ochranného štítu Zeme.

Tím vedcov začal svoju prácu vytvorením modelu atmosférickej cirkulácie systému Zeme, ktorý zohľadňuje chemické reakcie v atmosfére, kolísanie teploty a vetra, zmeny slnečnej energie a ďalšie prvky globálnej zmeny klímy. Strata ozónu mení teplotu v rôznych častiach atmosféry a tieto zmeny podporujú alebo brzdia chemické reakcie.

Výskumníci potom zvýšili emisie freónov a podobných zlúčenín o 3 % ročne, čo je približne polovičná miera oproti začiatku 70. rokov, keď sa freóny vo veľkej miere používali vo výrobe a domácnostiach. Vedci umožnili, aby sa simulovaný svet vyvíjal od roku 1970 do roku 2065.

Píše sa rok 2065. Takmer dve tretiny ozonosféry Zeme zmizli. Najväčšia ozónová diera nad Antarktídou má dvojča nad severným pólom. Ultrafialové žiarenie dopadajúce na mestá v strednej zemepisnej šírke, ako je Washington, je také silné, že môže spôsobiť úpal už za päť minút. V dôsledku vysokej úrovne žiarenia sa šanca na mutáciu DNA zvyšuje o 650%.

Zvýšené ultrafialové žiarenie spôsobí smrť planktónu v oceánoch, a tým zníži zásoby rýb. Tiež ultrafialové žiarenie môže mať nepriaznivý vplyv na rast rastlín, čo povedie k úplnému vyschnutiu poľnohospodárstva.

Existuje riešenie

Vedci, ktorí videli svet bez ozónovej vrstvy, dospeli k záveru, že ničenie stratosférického ozónu možno zastaviť. Existujú alternatívne látky, ktoré nepoškodzujú ochranný štít Zeme. Patria sem oxid uhličitý, netoxický propán, amoniak a izobután (prírodné chladivo).

Ako poznamenávajú ekológovia, ozónový štít planéty sa už obnovuje o 1 – 3 % za desaťročie. Podľa priaznivých predpovedí by ozónové diery mohli zmiznúť na celej planéte do roku 2060. Tím vedcov z NASA naznačuje, že obnova ozónovej vrstvy je spojená s Montrealským protokolom.

V roku 2018 objavili špecialisti z amerického Národného úradu pre oceán a atmosféru veľké emisie do atmosféry ozónu poškodzujúceho plynu trichlórfluórmetánu.

Zistilo sa, že epicentrum emisií bolo vo východnej Ázii a neskôr viac ako 18 výrobných tovární v Číne priznalo neregistrované používanie freónu.

Environmentalisti veria, že ľudia sami môžu ovplyvňovať integritu ozónovej vrstvy na každodennej úrovni. Ozónový štít planéty je tiež vystavený útoku skleníkových plynov a leteckej a pozemnej dopravy. Významnú úlohu pri záchrane Zeme bude zohrávať používanie ekologických palív a správna likvidácia nebezpečného odpadu.

Oplatí sa začať čistiť životné prostredie od malého ostrovčeka – vášho bytu. Cez otvorené okná sa do nášho domova dostáva veľké množstvo prachu, škodlivých výparov, toxických emisií a nepríjemných pachov. V tejto situácii pomôže: vďaka trojstupňovému filtračnému systému zariadenie zabraňuje prenikaniu škodlivých látok, baktérií, alergénov a vírusov do miestnosti z ulice. Breezer bojuje proti upchatiu v byte a vytvára všetky podmienky pre pohodlný život a pokojný spánok.

Záver

Problém ničenia ozónovej vrstvy planéty úzko súvisí s hrozbou globálneho otepľovania. Existuje predpoklad, že obnova ozónového obalu spomalí topenie ľadu

Vláda a mnohé veľké priemyselné korporácie zohrávajú veľkú úlohu v tom, ako využívame zdroje Zeme. Ak sa ochrana životného prostredia stane prioritou pre každý štát, možno deštruktívny vplyv na naše životné prostredie dosiahne minimum.

Najdôležitejšou zložkou atmosféry, ktorá ovplyvňuje klímu a chráni všetok život na Zemi pred slnečným žiarením, je ozonosféra. Prevažná časť ozónu sa nachádza vo výškach od 10 do 50 km a jeho maximum je vo výške 18 - 26 km. Celkovo stratosféra obsahuje 3,3 bilióna ton ozónu. Vo vrstve ozonosféry je ozón vo veľmi riedkom stave.

Úloha ozónu pri zachovaní biologického života na Zemi je mimoriadne veľká. Molekuly ozónu absorbujú tvrdé ultrafialové žiarenie zo Slnka práve v tej spektrálnej oblasti, ktorá je pre biologické systémy najničivejšia. Organické molekuly sú zničené ultrafialovým (UV) žiarením. To platí aj pre molekuly DNA, o ktorých je známe, že sú zodpovedné za prenos dedičných vlastností. Ozónová vrstva ako štít nielenže chráni živú hmotu pred priamym zničením, ale zabezpečuje aj priebeh evolúcie.

Ryža. 1 Ozón v zemskej atmosfére

Ak by sa hrúbka ozónu znížila, spôsobilo by to nenapraviteľné škody všetkým živým organizmom. Pevné ultrafialové žiarenie je slabo absorbované vodou, a preto predstavuje veľké nebezpečenstvo pre morské ekosystémy. Experimenty ukázali, že planktón žijúci v povrchovej vrstve môže byť vážne poškodený a dokonca môže úplne zomrieť, keď sa intenzita tvrdého UV žiarenia zvýši. Planktón je základom potravinových reťazcov takmer všetkých morských ekosystémov, takže bez preháňania môžeme povedať, že takmer všetok život v povrchových vrstvách morí a oceánov môže zmiznúť. Rastliny sú menej citlivé na tvrdé UV žiarenie, ale ak sa dávka zvýši, môžu tiež trpieť. Úplný zánik ozónovej vrstvy by nepochybne znamenal zánik vyšších foriem života. U ľudí sa dnes odhaduje, že aj mierny pokles hrúbky ozónovej vrstvy môže zvýšiť výskyt rakoviny kože. Ľudstvo však ľahko nájde spôsob, ako sa ochrániť pred tvrdým UV žiarením, no zároveň riskuje smrť od hladu. Iné rozloženie ozónu v nadmorskej výške výrazne ovplyvní klímu, pretože sa zmení charakter absorpcie UV žiarenia ozónom a následne aj teplota stratosféry.

Problém ozónu, ako jednej zo stopových plynových zložiek atmosféry, sa predtým zaujímal len o malý okruh vedcov, ale teraz nadobudol celosvetový význam. Táto dramatická zmena je spôsobená zistením, že normálne hladiny ozónu v atmosfére sú ohrozené ľudskou činnosťou.

Ak by sa celé množstvo ozónu zachytilo pri normálnom tlaku 760 mmHg. čl. a teplote 273,15 K, potom by hrúbka tejto vrstvy bola len 2,5 -3 mm. Ozón je žieravý, mierne modrastý plyn. Jeho molekula pozostáva z troch atómov kyslíka (O 3), takže ozón je „chemický príbuzný“ stabilnejšej a hojnejšej látky v atmosfére potrebnej na ľudské dýchanie, ktorú tvoria dva atómy kyslíka (O 2).

Vlastnosti ozónu:

Schopnosť absorbovať biologicky nebezpečné ultrafialové žiarenie zo Slnka.

Ozón je silné oxidačné činidlo (jednoducho povedané jed), preto je prízemný ozón nebezpečný.

Absorpcia infračerveného žiarenia zo zemského povrchu.

Schopnosť priamo a nepriamo ovplyvňovať chemické zloženie atmosféry.

Keďže mechanizmus tvorby molekúl ozónu je v rovnováhe s mechanizmom ich ničenia, vedci považujú priemerné množstvo ozónu v stratosfére za relatívne konštantnú hodnotu od vzniku atmosféry modernej Zeme.

Na rozdiel od iných zložiek atmosféry sa ozón objavil v atmosfére výlučne chemicky a je najmladšou zložkou atmosféry. Z environmentálneho hľadiska je cennou vlastnosťou ozónu jeho schopnosť absorbovať biologicky nebezpečné ultrafialové žiarenie zo Slnka; zatiaľ čo chemická zlúčenina ozón je silné oxidačné činidlo (jednoducho jed), schopné pri priamom kontakte otráviť tú istú flóru a faunu, ktorú chráni ako ozónová vrstva v stratosfére. Okrem toho je ozón účinným skleníkovým plynom. A napokon ozón ovplyvňuje malé aktívne zložky atmosféry a prostredníctvom nich stabilné zložky, ktoré rovnako ako samotný ozón pohlcujú ultrafialové aj infračervené žiarenie. Ozón má teda nielen priamy, ale aj nepriamy vplyv na skleníkový efekt a úroveň ultrafialového žiarenia na zemskom povrchu.

Takmer jediným zdrojom ozónu v atmosfére je fotodisociácia molekulárneho kyslíka na atómy, po ktorej nasleduje rýchla eutanázia atómu na molekulu O 2 s tvorbou molekuly ozónu:

O2 + HN = O + O (1)

O + O2 + M = O3 + M (2)

(Tu M je akákoľvek molekula vzduchu).

K tomuto procesu dochádza vo výškach nad 30 km, keďže krátkovlnné slnečné žiarenie pod túto výšku nepreniká. V dôsledku toho sa molekuly ozónu a atómy kyslíka javia v atmosfére dosť vysoko.

K strate atmosférického ozónu dochádza v dôsledku nasledujúcich procesov:

O3 + HN = O + O2 (3)

O + O3 = O2 + O2 (4)

Atómy, ktoré sa kedysi vytvorili z molekúl kyslíka, sa teda rekombinujú do molekuly. Poznamenajme len, že na „zničenie“ molekuly ozónu nie je potrebné krátkovlnné žiarenie. Spojenie medzi atómom O a molekulou O 2 v ozóne je veľmi slabé, preto aj pri ožiarení viditeľným svetlom bude molekula ozónu fotodisociovaná na svoje pôvodné zložky.

Poznamenávam tiež, že reakcia (3) je hlavným dodávateľom atómov kyslíka; jeho rýchlosť vo všetkých výškach troposféry a stratosféry je o tri a viac rádov vyššia ako rýchlosť reakcie (1).

Vyššie uvedený mechanizmus navrhol začiatkom 30. rokov anglický geofyzik Chapman a bol prvým pokusom vysvetliť vznik ozónovej vrstvy v atmosfére.

Ozón v stratosfére sa neustále vytvára a ničí, preto sa jeho vrstva skladá z rovnovážneho množstva. A keďže je táto rovnováha pohyblivá, hrúbka ozónovej vrstvy sa môže meniť. Pozorujú sa denné a sezónne výkyvy obsahu ozónu, ako aj cykly spojené s dlhodobými zmenami slnečnej aktivity. Najväčšie množstvo ozónu (46 %) sa tvorí v tropickej stratosfére, kde sa jeho maximálna hustota nachádza približne vo výške 26 km od povrchu. V stredných zemepisných šírkach sa nachádza nižšie: v zime - v nadmorskej výške 22 km av lete - 24 km. V polárnych oblastiach je maximálna výška len 13 -18 km a tu sa ozón najintenzívnejšie prenáša do spodných vrstiev atmosféry.

Existuje veľké množstvo príčin oslabenia ozónového štítu spôsobeného antropogénnou činnosťou. Vo všeobecnosti ich možno kombinovať do dvoch skupín.

1. Emisie z výškových lietadiel a rakiet

po prvé, - Toto sú štarty vesmírnych rakiet. Palivo horí a „vypaľuje“ veľké diery v ozónovej vrstve. Kedysi sa predpokladalo, že tieto „diery“ sa zatvárajú. Ukázalo sa, že nie. Existujú už pomerne dlho.

po druhé, - lietadlá. Najmä tie, ktoré lietajú vo výškach 12 -15 km. Para, ktorú vydávajú, a ďalšie látky ničia ozón. Zároveň však lietadlá letiace pod 12 km spôsobujú nárast ozónu. V mestách je jednou zo zložiek fotochemického smogu.

po tretie, - oxidy dusíka. Vyvrhujú ich rovnaké lietadlá, no väčšina z nich sa uvoľňuje z povrchu pôdy najmä pri rozklade dusíkatých hnojív.

Keďže dnes sa lety na nadzvukových lietadlách nevykonávajú príliš často, nespôsobujú výrazné poškodenie ozónovej vrstvy. Štarty rakiet sa tiež nevyskytujú príliš často, ale môžu spôsobiť veľmi vážne poškodenie ozónovej vrstvy. Pri celkovej hmotnosti orbitálneho vozidla Space Shuttle stoštyridsaťtri a pol ton, v procese stúpania do výšky 50 km, raketový systém na tuhé palivo emituje 187 ton Cl 2 a jeho zlúčenín. , 7 ton oxidov dusíka a počas letu zničí 10 miliónov ton ozónu. To je veľa, pretože zemská atmosféra obsahuje len 3 000 000 000 ton ozónu.

Pri tvorbe a deštrukcii ozónu zohrávajú významnú úlohu oxidy dusíka a v stratosfére dochádza ku katalytickému ničeniu ozónu v troposfére – katalytická tvorba.

2. Chlórfluórované uhľovodíky (CFC) alebo freóny

CFC boli kedysi považované za ideálne chemikálie na praktické použitie, pretože sú veľmi stabilné a neaktívne, a preto netoxické. Akokoľvek sa to môže zdať paradoxné, práve inertnosť týchto zlúčenín ich robí nebezpečnými pre atmosférický ozón. CFC sa v troposfére (spodná vrstva atmosféry, siahajúca od zemského povrchu do nadmorskej výšky 10 km), ako je to napríklad pri väčšine oxidov dusíka, rýchlo nerozkladajú a nakoniec prenikajú do stratosféry. , ktorej horná hranica sa nachádza v nadmorskej výške okolo 50 km. Keď molekuly CFC vystúpia do nadmorskej výšky približne 25 km, kde je maximálna koncentrácia ozónu, sú vystavené intenzívnemu ultrafialovému žiareniu (obr. 2), ale neprenikajú do nižších nadmorských výšok v dôsledku tieniaceho účinku ozónu. Ultrafialové žiarenie ničí molekuly freónov, ktoré sú za normálnych podmienok stabilné, a rozkladajú sa na vysoko reaktívne zložky, najmä atómový chlór. CFC teda transportujú chlór zo zemského povrchu cez troposféru a nižšiu atmosféru, kde sa ničia menej inertné zlúčeniny chlóru, do stratosféry, do vrstvy s najvyššou koncentráciou ozónu. Je veľmi dôležité, aby chlór pri ničení ozónu pôsobil ako katalyzátor: počas chemického procesu jeho množstvo neklesá. Výsledkom je, že jeden atóm chlóru môže zničiť až 100 000 molekúl ozónu predtým, ako sa deaktivuje alebo vráti do troposféry. V súčasnosti dosahujú emisie freónov do atmosféry milióny ton, ale treba poznamenať, že ani v hypotetickom prípade úplného zastavenia výroby a používania freónov nemožno dosiahnuť okamžité výsledky: účinok freónov, ktoré majú už vstúpil do atmosféry bude pokračovať niekoľko desaťročí. Atmosférická životnosť dvoch najpoužívanejších freónov, freónu-11 (CFCI3) a freónu-12 (CF2CI2), sa odhaduje na 75 a 100 rokov.

Ryža. 2 Ničenie ozónovej vrstvy Zeme freónmi Niektoré z najdramatickejších dôkazov, že chlór je skutočne pôvodcom ozónovej diery, prišli v septembri 1987, keď vedci leteli lietadlom z Južnej Ameriky priamo na južný pól, do zóny ozónovej diery. Zvýšenie a zníženie koncentrácie ozónu je takmer presným zrkadlovým obrazom poklesu a zvýšenia koncentrácie ClO. Okrem toho je koncentrácia Cl v samotnej ozónovej diere stokrát vyššia ako akákoľvek úroveň, ktorú by bolo možné vysvetliť z hľadiska chémie atmosféry. Tento jav sa často nazýva „dymová pištoľ“. Dokonca aj výrobcovia freónov sa presvedčili, že ozónová diera nie je normálny jav. Je to dôkaz hlbokých zmien v atmosfére spôsobených človekom vyrobenými znečisťujúcimi látkami obsahujúcimi chlór.

Vedcom trvalo niekoľko rokov, kým našli vysvetlenie ozónovej diery. To je v skratke všetko.

Pretože Antarktída je obklopená oceánom, vietor môže nepretržite cirkulovať okolo kontinentu, ktorý nemá žiadne pohoria. Počas južnej zimy sa vytvárajú okolo pólového víru, lievika vetrov, ktorý zhromažďuje vzduch nad Antarktídou a zadržiava ho, čím bráni jeho zmiešaniu s inou atmosférou. Tento vír slúži ako izolovaný „reakčný hrniec“ pre polárne atmosférické chemikálie (je oveľa silnejší ako ten, ktorý sa tvorí nad severným pólom, takže severná ozónová diera je oveľa slabšia).

Ryža. 3 Ozónová diera nad Antarktídou Pod tlakom vyššie uvedených argumentov mnohé krajiny začali prijímať opatrenia zamerané na zníženie produkcie a používania freónov. Od roku 1978 je používanie freónov v aerosóloch v USA zakázané. Bohužiaľ, použitie freónov v iných priemyselných odvetviach nebolo obmedzené. V septembri 1987 podpísalo 23 popredných krajín sveta v Montreale protokol, ktorý ich zaväzoval znížiť spotrebu freónov. Dnes sa k nemu prihlásilo približne 150 krajín.

Okrem toho bola v roku 1985 podpísaná Viedenská konvencia o ochrane ozónovej vrstvy, v ktorej rozvinuté krajiny uznali problém ničenia ozónovej vrstvy.

Podľa dohody dosiahnutej v Montreale museli rozvinuté krajiny do roku 1999 znížiť spotrebu chlórfluórovaných uhľovodíkov na polovicu úrovne z roku 1986. Na použitie ako pohonná látka (t.j. inertná chemická látka, pomocou ktorej sa vytvára pretlak), dobrá náhrada freónov sa už našiel v aerosóloch - zmesi propán-bután. Z hľadiska fyzikálnych parametrov prakticky nie je horší ako freóny, ale na rozdiel od nich je horľavý. Takéto aerosóly sa však už vyrábajú v mnohých krajinách. Situácia je komplikovanejšia s chladiacimi jednotkami - druhým najväčším spotrebiteľom freónov. Faktom je, že molekuly CFC majú vďaka svojej polarite vysoké výparné teplo, čo je veľmi dôležité pre pracovnú tekutinu v chladničkách a klimatizáciách. Najznámejšou náhradou freónov je dnes čpavok, ktorý je však toxický a vo fyzikálnych parametroch je stále horší ako freóny. Dobré výsledky sa dosiahli pre plne fluórované uhľovodíky. V mnohých krajinách sa vyvíjajú nové náhrady a už sa dosiahli dobré praktické výsledky, ale tento problém ešte nie je úplne vyriešený.

Chcel by som dúfať, že problém ozónovej vrstvy nás naučí zaobchádzať s veľkou pozornosťou a opatrnosťou so všetkými látkami, ktoré sa dostávajú do atmosféry v dôsledku antropogénnej činnosti.