Uničenje ozonske plasti. Ozonski plašč, vzroki in posledice njegovega uničenja, kisli dež, strupene megle Uničenje ozonskega plašča prispeva k

Tanjšanje ozonske plasti

Ozonski plašč je del stratosfere na nadmorski višini od 12 do 50 km, v katerem se pod vplivom ultravijoličnega sevanja sonca kisik (O 2) ionizira, pridobi tretji kisikov atom, in ozon (O 3 ) dobimo. Relativno visoka koncentracija ozona (približno 8 ml/m³) absorbira nevarne ultravijolične žarke in ščiti vse živeče na kopnem pred škodljivimi sevanji. Še več, če ne bi bilo ozonskega plašča, življenje sploh ne bi moglo pobegniti iz oceanov in visoko razvite oblike življenja, kot so sesalci, vključno s človekom, ne bi nastale. Največja gostota ozona je na nadmorski višini 20 km, največji delež v skupni prostornini je na višini 40 km. Če bi ves ozon v atmosferi lahko izločili in stisnili pod normalnim tlakom, bi rezultat bila plast, ki bi pokrivala površino Zemlje, debela le 3 mm. Za primerjavo, celotna atmosfera, stisnjena pod normalnim tlakom, bi predstavljala plast 8 km.

Ozon je aktiven plin in ima lahko škodljive učinke na ljudi. Običajno je njegova koncentracija v spodnji atmosferi zanemarljiva in nima škodljivega vpliva na človeka. Velike količine ozona nastajajo v velikih mestih z gostim prometom kot posledica fotokemičnih transformacij izpušnih plinov vozil.

Ozon uravnava tudi jakost kozmičnega sevanja. Če se ta plin vsaj delno uniči, se seveda trdota sevanja močno poveča in posledično pride do resničnih sprememb v flori in favni.

Dokazano je že, da odsotnost ali nizka koncentracija ozona lahko ali vodi do raka, ki najhuje vpliva na človeštvo in njegovo sposobnost razmnoževanja.

Vzroki za tanjšanje ozonske plasti

Ozonski plašč ščiti življenje na Zemlji pred škodljivim ultravijoličnim sevanjem Sonca. Ugotovljeno je bilo, da je ozonska plast skozi leta na nekaterih območjih sveta rahlo, a nenehno slabela, vključno z gosto poseljenimi območji na srednjih zemljepisnih širinah severne poloble. Nad Antarktiko so odkrili ogromno ozonsko luknjo.

Do uničenja ozona pride zaradi izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju, kozmičnim žarkom in nekaterim plinom: dušikovim, klorovim in bromovim spojinam ter klorofluoroogljikovodikom (freonom). Človekove dejavnosti, ki povzročajo uničenje ozonskega plašča, so najbolj zaskrbljujoče. Zato so številne države podpisale mednarodni sporazum o zmanjšanju proizvodnje ozonu škodljivih snovi.

Za oslabitev ozonskega ščita je bilo predlaganih veliko razlogov.

Prvič, to so izstrelitve vesoljskih raket. Goreče gorivo "zažge" velike luknje v ozonski plasti. Nekoč se je domnevalo, da se te "luknje" zapirajo. Izkazalo se je, da ne. Obstajajo že kar dolgo časa.

Drugič, letala. Še posebej tisti, ki letijo na višinah 12-15 km. Para in druge snovi, ki jih oddajajo, uničujejo ozon. Toda hkrati letala, ki letijo pod 12 km. Povzročajo povečanje ozona. V mestih je ena od sestavin fotokemičnega smoga. Tretjič, to je klor in njegove spojine s kisikom. Ogromna količina (do 700 tisoč ton) tega plina vstopi v ozračje, predvsem zaradi razgradnje freonov. Freoni so plini, ki na površini Zemlje ne vstopajo v nobene kemične reakcije, vrejo pri sobni temperaturi in zato močno povečajo svojo prostornino, zaradi česar so dobri razpršilci. Ker njihova temperatura pada, ko se širijo, se freoni pogosto uporabljajo v hladilni industriji.

Vsako leto se količina freonov v zemeljski atmosferi poveča za 8-9%. Postopoma se dvigajo navzgor v stratosfero in pod vplivom sončne svetlobe postanejo aktivni - vstopijo v fotokemične reakcije, sproščajo atomski klor. Vsak delec klora lahko uniči na stotine in tisoče molekul ozona.

9. februarja 2004 se je na spletni strani NASA Earth Institute pojavila novica, da so znanstveniki na univerzi Harvard našli molekulo, ki uničuje ozon. Znanstveniki so to molekulo poimenovali "dimer klorovega monoksida", ker je sestavljena iz dveh molekul klorovega monoksida. Dimer obstaja samo v posebej hladni stratosferi nad polarnimi regijami, ko so ravni klorovega monoksida razmeroma visoke. Ta molekula prihaja iz klorofluoroogljikovodikov. Dimer povzroči uničenje ozona tako, da absorbira sončno svetlobo in razpade na dva atoma klora in molekulo kisika. Prosti atomi klora začnejo delovati z molekulami ozona, kar vodi do zmanjšanja njegove količine.

Posledice tanjšanja ozonskega plašča

Pojav "ozonskih lukenj" (sezonsko zmanjšanje vsebnosti ozona za polovico ali več) so prvič opazili v poznih 70-ih nad Antarktiko. V naslednjih letih sta se trajanje obstoja in površina ozonskih lukenj povečala in do zdaj so že zajele južne predele Avstralije, Čila in Argentine. Vzporedno, čeprav z nekaj zamude, se je razvijal proces tanjšanja ozona nad severno poloblo. V zgodnjih 90. letih prejšnjega stoletja so v Skandinaviji, baltskih državah in severozahodnih regijah Rusije opazili 20-25-odstotno zmanjšanje. V geografskih širinah, razen v subpolarnih, je tanjšanje ozona manj izrazito, vendar je tudi tu statistično pomembno (1,5-6,2 % v zadnjem desetletju).

Tanjšanje ozonskega plašča lahko pomembno vpliva na ekologijo svetovnih oceanov. Številni njegovi sistemi so že obremenjeni z obstoječimi ravnmi naravnega UV-sevanja in povečanje njegove intenzivnosti bi lahko bilo za nekatere od njih katastrofalno. Zaradi izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju v vodnih organizmih je moteno prilagoditveno vedenje (orientacija in migracija), fotosinteza in encimske reakcije so potlačene, pa tudi procesi razmnoževanja in razvoja, zlasti v zgodnjih fazah. Ker se občutljivost na ultravijolično sevanje različnih komponent vodnih ekosistemov zaradi uničenja stratosferskega ozona zelo razlikuje, je treba pričakovati ne le zmanjšanje skupne biomase, temveč tudi spremembo strukture vodnih ekosistemov. V teh pogojih lahko koristne občutljive oblike odmrejo in se izpodrinejo, odporne, strupene za okolje, kot so modrozelene alge, pa se lahko razmnožijo.

Učinkovitost vodnih prehranjevalnih verig je odločilno odvisna od produktivnosti njihovega začetnega člena - fitoplanktona. Izračuni kažejo, da je treba v primeru 25-odstotnega uničenja stratosferskega ozona pričakovati 35-odstotno zmanjšanje primarne produktivnosti v površinskih plasteh oceana in 10-odstotno zmanjšanje celotne fotosintetske plasti. Pomen napovedanih sprememb postane očiten, če upoštevamo, da fitoplankton izkoristi več kot polovico ogljikovega dioksida z globalno fotosintezo in je samo desetina zmanjšanja intenzivnosti tega procesa enakovredna podvojitvi ogljikovega dioksida, izpuščenega v ozračje kot posledica goreči minerali. Poleg tega ultravijolično sevanje zavira proizvodnjo dimetil sulfida v fitoplanktonu, ki ima pomembno vlogo pri nastajanju oblakov. Zadnja dva pojava lahko povzročita dolgoročne spremembe globalnega podnebja in morske gladine.

Od bioloških predmetov sekundarnih povezav v vodnih prehranjevalnih verigah lahko ultravijolično sevanje neposredno vpliva na ikre in mladice rib, ličinke kozic, ostrig in rakov ter drugih majhnih živali. V pogojih izčrpavanja stratosferskega ozona se predvideva rast in smrt komercialne ribje mladice ter poleg tega zmanjšanje ulova zaradi zmanjšanja primarne produktivnosti Svetovnega oceana.

Za razliko od vodnih organizmov se višje rastline lahko delno prilagodijo povečanju intenzivnosti naravnega ultravijoličnega sevanja, vendar v pogojih zmanjšanja ozonske plasti za 10-20% doživljajo zaviranje rasti, zmanjšanje produktivnosti in spremembe v sestavi. ki zmanjšujejo hranilno vrednost. Občutljivost na ultravijolično sevanje se lahko zelo razlikuje tako med rastlinami različnih vrst kot med različnimi linijami iste vrste. Pridelki v južnih regijah so bolj odporni kot tisti v zmernih območjih.

Zelo pomembno, čeprav povprečno vlogo pri oblikovanju produktivnosti kmetijskih rastlin imajo talni mikroorganizmi, ki pomembno vplivajo na rodovitnost tal. V tem smislu so še posebej zanimive fototrofne cianobakterije, ki živijo v najvišjih plasteh prsti in so sposobne izkoriščati zračni dušik, nato pa ga uporabljajo rastline v procesu fotosinteze. Ti mikroorganizmi (zlasti na riževih poljih) so neposredno izpostavljeni ultravijoličnemu sevanju. Sevanje lahko inaktivira ključni encim asimilacije dušika - nitrogenazo. Tako je zaradi uničenja ozonske plasti pričakovati zmanjšanje rodovitnosti tal. Prav tako je zelo verjetno, da bodo druge koristne oblike talnih mikroorganizmov, občutljivih na ultravijolično sevanje, izpodrinjene in odmrle, razmnožile pa se bodo odporne oblike, od katerih se lahko nekatere izkažejo za patogene.

Za človeka je naravno ultravijolično sevanje dejavnik tveganja tudi pri obstoječem stanju ozonske plasti. Odzivi na njegov vpliv so različni in protislovni. Nekateri izmed njih (tvorba vitaminov D, povečanje splošne nespecifične odpornosti, terapevtski učinek pri nekaterih kožnih boleznih) izboljšajo zdravje, drugi (opekline kože in oči, staranje kože, katarakta in karcinogeneza) pa ga poslabšajo.

Tipična reakcija na prekomerno izpostavljenost oči je pojav fotokeratokonjunktivitisa – akutnega vnetja zunanjih očesnih ovojnic (roženice in veznice). Običajno se razvije v pogojih intenzivnega odboja sončne svetlobe od naravnih površin (zasneženo visokogorje, arktična in puščavska območja) in ga spremljajo bolečina ali občutek tujka v očesu, solzenje, fotofobija in krči vek. Opekline oči se lahko pojavijo v 2 urah na zasneženih območjih in v 6 do 8 urah v peščeni puščavi.

Dolgotrajna izpostavljenost očesu ultravijoličnemu sevanju lahko povzroči katarakte, degeneracijo roženice in mrežnice, pterigijo (razraščanje tkiva veznice) in melanom uvee. Čeprav so vse te bolezni zelo nevarne, je najpogostejša siva mrena, ki se običajno razvije brez vidnih sprememb na roženici. Povečanje incidence sive mrene velja za glavno posledico tanjšanja stratosferskega ozonskega plašča v zvezi z očmi.

Zaradi prekomerne izpostavljenosti kože se razvije aseptično vnetje ali eritem, ki ga poleg bolečine spremljajo spremembe toplotne in senzorične občutljivosti kože, zatiranje znojenja in poslabšanje splošnega stanja. V zmernih zemljepisnih širinah lahko eritem dobite v pol ure na odprtem soncu sredi poletnega dne. Običajno se eritem razvije v latentnem obdobju 1–8 ur in traja približno en dan. Vrednost najmanjšega odmerka za eritem se povečuje z večjo stopnjo pigmentacije kože.

Pomemben prispevek k kancerogenemu učinku ultravijoličnega sevanja je njegov imunosupresivni učinek. Od dveh obstoječih vrst imunosti - humoralne in celične, je le slednja zatrta zaradi izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju. Dejavniki humoralne imunosti ostanejo ravnodušni ali pa se v primeru kroničnega obsevanja v majhnih odmerkih aktivirajo, kar prispeva k povečanju splošne nespecifične odpornosti. Poleg zmanjšanja zmožnosti zavračanja kožnih rakavih celic (agresija proti drugim vrstam rakavih celic se ne spremeni) lahko imunosupresija, ki jo povzroči ultravijolično sevanje, zavre kožne alergijske reakcije, zmanjša odpornost proti povzročiteljem okužb ter spremeni potek in izid nekaterih nalezljive bolezni.

Naravno ultravijolično sevanje je odgovorno za večino kožnih tumorjev, katerih incidenca pri beli populaciji je blizu skupne incidence vseh drugih vrst tumorjev skupaj. Obstoječe tumorje delimo na dve vrsti: nemelanomske (bazocelični in ploščatocelični karcinomi) in maligne melanome. Tumorji prve vrste prevladujejo kvantitativno, šibko metastazirajo in se zlahka pozdravijo. Pogostnost melanomov je relativno majhna, vendar hitro rastejo, zgodaj metastazirajo in imajo visoko smrtnost. Kot pri eritemu je tudi za kožni rak značilna jasna inverzna korelacija med učinkovitostjo obsevanja in stopnjo pigmentacije kože. Pogostnost kožnih tumorjev pri temnopolti populaciji je več kot 60-krat manjša, pri hispanski populaciji - 7-10-krat manjša kot pri beli populaciji v istem zemljepisnem območju, s skoraj enako pogostnostjo tumorjev, razen kožnega raka. Dejavniki tveganja za kožnega raka so poleg stopnje pigmentacije še prisotnost madežev, starostnih peg in peg, slaba sposobnost porjavitve, modre oči in rdeči lasje.

Ultravijolično sevanje ima pomembno vlogo pri oskrbi telesa z vitaminom D, ki uravnava proces presnove fosforja in kalcija. Pomanjkanje vitamina D povzroča rahitis in karies, poleg tega pa igra pomembno vlogo v patogenezi reprezentativne žleze, ki povzroča visoko smrtnost.

Vloge ultravijoličnega sevanja pri oskrbi telesa z vitaminom D ni mogoče nadomestiti le z uživanjem s hrano, saj je proces biosinteze vitamina D v koži samoregulativen in odpravlja možnost hipervitaminoze. Ta bolezen povzroča odlaganje kalcija v različnih tkivih telesa z njihovo kasnejšo nekrotično degeneracijo.

Če pride do pomanjkanja vitamina D, je potrebna doza ultravijoličnega sevanja, ki znaša približno 60 minimalnih doz eritema na leto na izpostavljenih delih telesa. Za bele ljudi v zmernih zemljepisnih širinah to ustreza pol ure opoldanske izpostavljenosti soncu vsak dan od maja do avgusta. Intenzivnost sinteze vitamina D se zmanjša s povečanjem stopnje pigmentacije, med predstavniki različnih etničnih skupin pa se lahko razlikuje za več kot red velikosti. Posledično je lahko pigmentacija kože vzrok za pomanjkanje vitamina D pri nebelih priseljencih v zmernih in severnih zemljepisnih širinah.

Trenutno opaženo povečanje stopnje tanjšanja ozonske plasti kaže na nezadostnost prizadevanj za njeno zaščito.

Načini reševanja problema tanjšanja ozonskega plašča

Zavedanje nevarnosti vodi v to, da mednarodna skupnost sprejema vedno več ukrepov za zaščito ozonskega plašča. Poglejmo jih nekaj.

1) Ustanovitev različnih organizacij za zaščito ozonskega plašča (UNEP, COSPAR, MAGA)
2) Prirejanje konferenc.
a) Dunajska konferenca (september 1987). Tam so razpravljali in podpisali Montrealski protokol:
- - potreba po stalnem spremljanju proizvodnje, prodaje in uporabe snovi, ki so najbolj nevarne za ozon (freoni, spojine, ki vsebujejo brom itd.)
- - uporabo klorofluoroogljikovodikov glede na raven iz leta 1986 do leta 1993 zmanjšati za 20 % in do leta 1998 prepoloviti.
b) V začetku leta 1990. Znanstveniki so ugotovili, da so omejitve Montrealskega protokola nezadostne in že v letih 1991-1992 so bili podani predlogi za popolno ustavitev proizvodnje in izpustov v ozračje. tiste freone, ki so omejeni z Montrealskim protokolom.

Problem ohranjanja ozonske plasti je eden od globalnih problemov človeštva. Zato se o njem razpravlja na številnih forumih na različnih ravneh, vse do rusko-ameriških srečanj na vrhu.

Le verjamemo lahko, da bo globoko zavedanje nevarnosti, ki grozi človeštvu, vlade vseh držav spodbudilo k sprejetju potrebnih ukrepov za zmanjšanje izpustov ozonu škodljivih snovi.

Standardizacija kakovosti okolja. Namen racioniranja. Značilnosti sanitarnih in higienskih standardov zračnega okolja.

Uvedba državnih standardov za kakovost naravnega okolja in vzpostavitev postopka za urejanje vplivov gospodarskih in drugih dejavnosti na okolje sta med najpomembnejšimi funkcijami državnega upravljanja z naravnimi viri in varstva okolja.

Okoljski standardi kakovosti so določeni za oceno stanja atmosferskega zraka, vode in tal glede na kemijske, fizikalne in biološke značilnosti. To pomeni, da če v atmosferskem zraku, vodi ali zemlji vsebnost na primer kemične snovi ne presega ustreznega standarda za njeno največjo dovoljeno koncentracijo, je stanje zraka ali zemlje ugodno, tj. ne predstavljajo nevarnosti za zdravje ljudi in druge žive organizme.

Vloga standardov pri oblikovanju informacij o kakovosti naravnega okolja je, da nekateri dajejo oceno okoljskega okolja, drugi pa omejujejo vire škodljivih vplivov nanj.

V skladu z zakonom "o varstvu okolja" je cilj urejanja kakovosti okolja vzpostaviti znanstveno utemeljene najvišje dovoljene standarde za vpliv na okolje, zagotavljanje okoljske varnosti in varovanje zdravja ljudi, zagotavljanje preprečevanja onesnaževanja okolja, razmnoževanje in racionalno rabo naravnih virov.

Uvedba okoljskih standardov nam omogoča reševanje naslednjih problemov:

1) Standardi nam omogočajo določitev stopnje človekovega vpliva na okolje. Spremljanje okolja ne temelji le na opazovanju narave. To opazovanje mora biti objektivno, z uporabo tehničnih indikatorjev mora ugotavljati stopnjo onesnaženosti zraka, vode itd.
2) Standardi vladnim agencijam omogočajo nadzor nad dejavnostmi uporabnikov naravnih virov. Nadzor okolja se kaže v analizi stopnje onesnaženosti okolja in določanju njene dovoljene vrednosti v skladu z uveljavljenimi standardi.
3) Okoljski standardi so podlaga za uporabo ukrepov odgovornosti v primerih njihovega preseganja. Pogosto so okoljski standardi edino merilo za privedbo krivca pred sodišče.

Standardi na področju varstva okolja so uveljavljeni standardi kakovosti okolja in standardi dopustnih vplivov nanj, z upoštevanjem katerih se zagotavlja trajnostno delovanje naravnih ekoloških sistemov in ohranja biološka raznovrstnost. Izvaja se z namenom državnega urejanja vplivov gospodarskih in drugih dejavnosti na okolje, zagotavljanja ohranjanja ugodnega okolja in zagotavljanja okoljske varnosti.

Standardizacija na področju varstva okolja je sestavljena iz vzpostavitve:

1) standardi kakovosti okolja - standardi, ki so določeni v skladu s fizikalnimi, kemičnimi, biološkimi in drugimi kazalci za ocenjevanje stanja okolja in, če so upoštevani, zagotavljajo ugodno okolje;
2) normativi dopustnih vplivov na okolje pri opravljanju gospodarskih in drugih dejavnosti - standardi, ki so določeni v skladu s kazalniki vplivov gospodarskih in drugih dejavnosti na okolje in pri katerih so upoštevani okoljski standardi kakovosti;
3) druge standarde s področja varstva okolja, kot so:
- * standardi za dopustno antropogeno obremenitev okolja - standardi, ki so določeni glede na velikost dopustnega kumulativnega vpliva vseh virov na okolje in (ali) posamezne sestavine naravnega okolja znotraj določenih območij in (ali) vodnih površin, in ob upoštevanju je zagotovljeno trajnostno delovanje naravnih ekoloških sistemov in ohranjanje biološke raznovrstnosti;
- * standardi za dovoljene emisije in izpuste kemičnih snovi, vključno z radioaktivnimi, drugimi snovmi in mikroorganizmi (standardi za dovoljene emisije in izpuste snovi in mikroorganizmov) - standardi, ki so določeni za gospodarske in druge subjekte v skladu z masnimi kazalniki kemičnih snovi, vključno z radioaktivnimi in drugimi snovmi ter mikroorganizmi, ki jim je dovoljeno vstopiti v okolje iz stacionarnih, mobilnih in drugih virov v ustaljenem načinu in ob upoštevanju tehnoloških standardov, ob upoštevanju katerih so zagotovljeni okoljski standardi kakovosti;
- * tehnološki standard - norma dovoljenih emisij in izpustov snovi in mikroorganizmov, ki je določena za stacionarne, premične in druge vire, tehnološke procese, opremo in odraža dovoljeno maso emisij in izpustov snovi in mikroorganizmov v okolje na enoto izhod;
- * standardi za najvišje dovoljene koncentracije kemičnih snovi, vključno z radioaktivnimi, drugimi snovmi in mikroorganizmi - standardi, ki so določeni v skladu z najvišjimi dovoljenimi vsebnostmi kemičnih snovi, vključno z radioaktivnimi, drugimi snovmi in mikroorganizmi v okolju in katerih neupoštevanje lahko povzročajo onesnaževanje okolja, degradacijo naravnih ekoloških sistemov;
- * standardi dopustnih fizičnih vplivov - standardi, ki so določeni v skladu s stopnjami dopustnih vplivov fizikalnih dejavnikov na okolje in ob upoštevanju katerih se zagotavljajo standardi kakovosti okolja.

Poleg tega se urejanje kakovosti okolja izvaja s tehničnimi predpisi, državnimi standardi in drugimi regulativnimi dokumenti na področju varstva okolja.

Standardi in regulativni dokumenti na področju varstva okolja so razviti, odobreni in uveljavljeni na podlagi sodobnih dosežkov znanosti in tehnologije ob upoštevanju mednarodnih pravil in standardov na področju varstva okolja.

Standarde in metode za njihovo določanje odobrijo okoljski organi ter organi za sanitarni in epidemiološki nadzor. Z razvojem proizvodnje, znanosti in tehnologije se razvija in izboljšuje regulativa v ekologiji. Pri razvoju predpisov se upoštevajo mednarodne okoljske norme in standardi.

Če so standardi kakovosti kršeni, se lahko emisije, izpusti in drugi škodljivi vplivi omejijo, prekinejo ali ukinejo. Navodila za to dajejo državni organi s področja varstva okolja in sanitarno-epidemiološkega nadzora.

Sanitarni in higienski standardi.

Da bi upoštevali vpliv kemičnega onesnaženja na zdravje ljudi, so bili uvedeni različni mednarodni in nacionalni standardi oziroma smernice. Norma onesnaženosti je najvišja koncentracija snovi v okolju, ki jo predpisi dovoljujejo. Sanitarni in higienski standardi so niz kazalcev sanitarnega in higienskega stanja sestavin okolja (zrak, voda, tla itd.), Določen z obsegom njihove onesnaženosti, katere nepreseganje zagotavlja normalne življenjske pogoje in zdravje. varnost.

Zvezni zakon z dne 30. marca 1999. 52-FZ (s spremembami 22. decembra 2008) "O sanitarni in epidemiološki blaginji prebivalstva" je bilo določeno, da so sanitarna pravila in predpisi obvezni za izpolnjevanje vseh državnih organov, javnih združenj, poslovnih subjektov, uradnikov in državljanov. Sanitarna in epidemiološka pravila veljajo po vsej Rusiji.

Za obvladovanje kakovosti okolja se uporabljajo sanitarni in higienski standardi onesnaževanja, kar pomaga zmanjšati njihov vpliv na zdravje in obolevnost ljudi na sprejemljivo raven.

Standardi WHO so najbolj razširjeni na svetu. V naši državi so mejne dovoljene koncentracije (MDK), ki določajo najvišjo stopnjo prisotnosti kemičnih onesnaževal v zraku, vodi ali tleh, dobile status državnih standardov na tem področju.

Najvišja dovoljena koncentracija (MDK) je sanitarni in higienski standard, opredeljen kot najvišja koncentracija kemikalij v zraku, vodi in tleh, ki ob občasni izpostavljenosti ali skozi vse življenje nima škodljivega vpliva na zdravje človeka in njegovo zdravje. potomci. Obstajajo najvišje enkratne in povprečne dnevne najvišje dovoljene koncentracije, najvišje dovoljene koncentracije za delovno območje (prostor) ali za stanovanjsko območje. Poleg tega je najvišja dovoljena koncentracija za stanovanjsko območje določena manj kot za delovno območje.

Norme najvišjih dovoljenih ravni hrupa, vibracij, magnetnih polj in drugih fizičnih vplivov so določene na ravni, ki zagotavlja ohranjanje zdravja in delovne zmožnosti ljudi, varstvo rastlinstva in živalstva ter ugodne delovne pogoje.

Sanitarni standardi za dovoljeno raven hrupa v stanovanjskih območjih določajo, da ne sme presegati 60 decibelov, ponoči - od 23. do 7. ure - 45 decibelov. Za območja sanatorijev in letovišč so ti standardi 40 oziroma 30 decibelov.

Za stanovanjska območja so organi sanitarne in epidemiološke službe utemeljili in odobrili dovoljene ravni vibracij in elektromagnetnih vplivov.

Drugi regulirani fizični učinki vključujejo toplotne učinke. Njeni glavni viri so energija, energetsko intenzivne industrije in gospodinjske storitve. Sprejeti Pravilnik o varstvu površinskih voda pred onesnaževanjem z odpadno vodo določa standarde toplotnega vpliva na vodna telesa. V viru oskrbe z gospodinjsko, pitno in kulturno vodo poletna temperatura vode ne sme presegati temperature najbolj vročega meseca za več kot 3 ° C, v ribiških rezervoarjih - ne več kot 5 ° C nad naravno temperaturo vode.

Zvezni zakon "o varstvu okolja" zahteva določitev največjih dovoljenih standardov vpliva za vsak vir onesnaževanja. Opredelitev MPC je drag in dolgotrajen medicinsko-biološki in sanitarno-higienski postopek. Trenutno skupno število snovi, za katere so določene MDK, presega tisoč, škodljivih snovi, s katerimi se človek srečuje vse življenje, pa je za red velikosti več.

Uvod
1. Vzroki za uničenje ozonske plasti
2. Negativne posledice uničenja ozonske plasti
3. Načini reševanja problema uničevanja ozonskega plašča
Zaključek
Seznam uporabljenih virov

Uvod

Ozon, ki se nahaja na nadmorski višini približno 25 km od zemeljske površine, je v stanju dinamičnega ravnovesja. Gre za plast povečane koncentracije debeline približno 3 mm. Stratosferski ozon absorbira močno ultravijolično sevanje sonca in tako ščiti vse življenje na Zemlji. Ozon absorbira tudi infrardeče sevanje Zemlje in je eden bistvenih pogojev za ohranitev življenja na našem planetu.

20. stoletje je človeštvu prineslo številne koristi, povezane s hitrim razvojem znanstvenega in tehnološkega napredka, hkrati pa je življenje na Zemlji pripeljalo na rob okoljske katastrofe. Rast prebivalstva, intenzifikacija proizvodnje in emisije, ki onesnažujejo Zemljo, povzročajo temeljne spremembe v naravi in vplivajo na sam obstoj človeka. Nekatere od teh sprememb so izjemno močne in tako razširjene, da nastanejo globalni okoljski problemi.

Zaradi številnih zunanjih vplivov se ozonska plast začne tanjšati v primerjavi z naravnim stanjem in pod nekaterimi pogoji na določenih ozemljih celo izgine - pojavijo se ozonske luknje, polne nepopravljivih posledic. Najprej so jih opazili bližje južnemu tečaju Zemlje, pred kratkim pa so jih opazili nad azijskim delom Rusije. Oslabitev ozonskega plašča poveča dotok sončnega sevanja na zemljo in povzroči povečanje števila kožnih rakov in številnih drugih resnih bolezni pri ljudeh. Tudi rastline in živali trpijo zaradi povečane ravni sevanja.

Čeprav je človeštvo sprejelo različne ukrepe za obnovo ozonskega plašča (na primer pod pritiskom okoljskih organizacij so številna industrijska podjetja imela dodatne stroške za namestitev različnih filtrov za zmanjšanje škodljivih izpustov v ozračje), bo ta zapleten proces trajal več desetletij. Najprej je to posledica ogromne količine snovi, ki so že nakopičene v ozračju in prispevajo k njegovemu uničenju. Zato menim, da je problem ozonske plasti še vedno aktualen v našem času.

1. Vzroki za uničenje ozonske plasti

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so znanstveniki predlagali, da prosti atomi klora katalizirajo proces ločevanja ozona. Ljudje vsako leto v ozračje dodajamo prosti klor in druge škodljive snovi. Poleg tega lahko relativno majhna količina povzroči znatno škodo ozonskemu ščitu, ta učinek pa bo trajal za nedoločen čas, saj atomi klora na primer zelo počasi zapuščajo stratosfero.

Večino klora, ki se uporablja na zemlji, na primer za čiščenje vode, predstavljajo njegove vodotopne ionske spojine. Posledično jih padavine izperejo iz atmosfere veliko preden vstopijo v stratosfero. Klorofluoroogljikovodiki (CFC) so zelo hlapni in netopni v vodi. Posledično se ne izperejo iz ozračja in se v njem še naprej širijo, dosežejo stratosfero. Tam se lahko razgradijo, pri čemer se sprosti atomski klor, ki dejansko uniči ozon. Tako CFC povzročajo škodo, saj delujejo kot prenašalci atomov klora v stratosfero.

Klorofluoroogljikovodiki so relativno kemično inertni, negorljivi in strupeni. Poleg tega, ker so plini pri sobni temperaturi, gorijo pri nizkem tlaku, sproščajo toploto, in ko izhlapijo, jo ponovno absorbirajo in ohladijo. Te lastnosti so omogočile njihovo uporabo za naslednje namene.

1)Klorofluoroogljikovodiki se uporabljajo v skoraj vseh hladilnikih, klimatskih napravah in toplotnih črpalkah kot sredstva za klor. Ker se te naprave sčasoma pokvarijo in zavržejo, CFC, ki jih vsebujejo, običajno končajo v ozračju.

2) Drugo najpomembnejše področje njihove uporabe je proizvodnja porozne plastike. CFC-ji se vmešajo v tekočo plastiko pri povišanem tlaku (topni so v organskih snoveh). Ko se tlak zmanjša, penijo plastiko, podobno kot ogljikov dioksid peni soda vodo. In hkrati izginejo v ozračje.

3) Tretje glavno področje njihove uporabe je elektronska industrija, in sicer čiščenje računalniških čipov, ki mora biti zelo temeljito. In spet klorofluoroogljikovodiki končajo v ozračju. Končno se v večini držav, razen v ZDA, še vedno uporabljajo kot nosilci v aerosolnih pločevinkah, ki jih razpršijo v zrak.

Številne industrijske države (na primer Japonska) so že napovedale opustitev uporabe dolgoživih freonov in prehod na kratkotrajne, katerih življenjska doba je bistveno krajša od enega leta. Vendar pa v državah v razvoju takšen prehod (ki zahteva posodobitev številnih področij industrije in gospodarstva) naleti na razumljive težave, zato je v resnici malo verjetno, da bi lahko v doglednih desetletjih pričakovali popolno prenehanje izpusta dolgoživih freonov. , kar pomeni, da bo problem ohranjanja ozonskega plašča zelo pereč.

V. L. Syvorotkin je razvil alternativno hipotezo, po kateri se ozonski plašč zmanjšuje zaradi naravnih razlogov. Znano je, da cikel uničevanja ozona s klorom ni edini. Obstajajo tudi dušikovi in vodikovi cikli za uničevanje ozona. Vodik je "glavni plin Zemlje". Njegove glavne rezerve so koncentrirane v jedru planeta in vstopajo v atmosfero skozi sistem globokih prelomov (razpok). Po grobih ocenah je v umetnih freonih desettisočkrat več naravnega vodika kot klora. Vendar je bil odločilen dejavnik v prid hipoteze o vodiku V. L. Syvorotkin. meni, da se središča ozonskih anomalij vedno nahajajo nad središči vodikovega razplinjevanja Zemlje.

Do uničenja ozona pride tudi zaradi izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju, kozmičnim žarkom, dušikovim spojinam in bromu. Človekove dejavnosti, ki povzročajo uničenje ozonskega plašča, so najbolj zaskrbljujoče. Zato so številne države podpisale mednarodni sporazum o zmanjšanju proizvodnje ozonu škodljivih snovi. Ozonski plašč pa uničujejo tudi reaktivna letala in nekateri izstrelitvi vesoljskih raket.

Predlaganih je bilo veliko drugih razlogov za oslabitev ozonskega ščita. Prvič, to so izstrelitve vesoljskih raket. Goreče gorivo "zažge" velike luknje v ozonski plasti. Nekoč se je domnevalo, da se te "luknje" zapirajo. Izkazalo se je, da ne. Obstajajo že kar dolgo časa. Drugič, letala, ki letijo na višinah 12-15 km. Para in druge snovi, ki jih oddajajo, uničujejo ozon. Toda hkrati letala, ki letijo pod 12 km, povzročijo povečanje ozona. V mestih je ena od sestavin fotokemičnega smoga. Tretjič - dušikovi oksidi. Izstreljujejo jih ista letala, vendar se jih večina sprosti s površine tal, zlasti med razgradnjo dušikovih gnojil.

Para igra zelo pomembno vlogo pri uničevanju ozona. To vlogo udejanjajo hidroksilne molekule OH, ki se rodijo iz molekul vode in se na koncu pretvorijo vanje. Zato je hitrost uničenja ozona odvisna od količine pare v stratosferi.

Razlogov za uničevanje ozonskega plašča je torej veliko, kljub pomembnosti pa jih je večina posledica človekove dejavnosti.

2. Negativne posledice uničenja ozonske plasti

In trenutno opazimo zaviranje rasti in zmanjšanje produktivnosti rastlin v tistih regijah, kjer je tanjšanje ozonskega plašča najbolj izrazito, sončne opekline listja, smrt sadik paradižnika, sladke paprike in bolezni kumar.

Število fitoplanktona, ki je osnova prehranjevalne piramide Svetovnega oceana, se zmanjšuje. V Čilu so zabeležili primere izgube vida pri ribah, ovcah in zajcih, odmiranje rastnih popkov na drevesih, sintezo neznanega rdečega pigmenta v algah, ki povzroča zastrupitve morskih živali in ljudi, pa tudi »hudičevo krogle” - molekule, ki imajo pri nizkih koncentracijah v vodi mutageni učinek na genom, pri višjih koncentracijah pa učinek, podoben poškodbam zaradi sevanja. Niso podvrženi biorazgradnji, nevtralizaciji in se ne uničijo z vrenjem - z eno besedo, ni zaščite pred njimi.

V površinskih plasteh prsti prihaja do pospeševanja variabilnosti, spreminjanja sestave in razmerja med združbami tam živečih mikroorganizmov.

Človekov imunski sistem je zatrt, narašča število primerov alergoze, opaziti je pospešeno staranje tkiv, predvsem oči, pogostejši je nastanek sive mrene, narašča pojavnost kožnega raka, pigmentne tvorbe na koži postanejo maligne. . Opazili so, da so ti negativni pojavi pogosto posledica večurnega bivanja na plaži na sončen dan.

Uničenje ozonskega plašča, ki mimogrede kaže na zmanjšanje njegove oskrbe s kisikom, poteka zelo intenzivno in je leta 1995 doseglo 35% (nad Sibirijo) in 15% (nad Evropo). Poleg zgoraj opisanih sprememb v spektru in intenzivnosti različnih sevanj z njihovimi inherentnimi biološkimi učinki, to pomeni kršitev parametrov elektromagnetnega polja planeta, ki se razteza na globalni in regionalni ravni (na primer med nesrečami, kot so npr. kot Černobil) povečanje moči ionizirajočega sevanja. Ko se poveča frekvenca nihanj magnetnega polja, opazimo spremembe nekaterih možganskih funkcij. Ustvarjeni so predpogoji za nastanek nevroz, psihopatizacije posameznika, encefalopatij, neustreznega odziva na okoliško realnost, celo epileptoidnih napadov nepojasnjenega izvora z vidika tradicionalnih predstav o njihovih vzrokih. Enako je opaziti na področju daljnovodov ultra visoke napetosti.

Te negativne posledice se bodo še povečale, saj tudi če v skladu z zahtevami Montrealskega protokola iz leta 1987 preidemo na uporabo snovi, ki ne uničujejo ozona v hladilnih napravah in aerosolni embalaži, se bo učinek že nakopičenih freonov čutil. dolga leta in do sredine 21. stoletja. Ozonska plast se bo stanjšala še za 10–16 %. Izračuni kažejo, da če bi se leta 1995 ustavil dotok freonov v ozračje, bi se do leta 2000 koncentracija ozona zmanjšala za 10 %, kar bi desetletja povzročalo škodo vsem živim bitjem. Če se to ne bo zgodilo, in danes je ravno tako, se bo do leta 2000 koncentracija ozona zmanjšala za 20 %. In to je že preobremenjeno z veliko resnejšimi posledicami.

Pravzaprav se dogaja prav to, saj leta 1996 ni bila uresničena niti ena mednarodna odločitev o ustavitvi proizvodnje freonov. Res je, da zahtev Dunajske konvencije iz leta 1987 in Montrealskega protokola ni tako enostavno izpolniti, še posebej, ker ni učinkovitega sistema za spremljanje njihovega izvajanja, industrijske tehnologije za proizvodnjo mešanic propan-butana niso bile vzpostavljene itd. K temu je treba dodati, da če so se po Montrealskem protokolu države podpisnice zavezale, da bodo do leta 2000 zmanjšale proizvodnjo hladilnih sredstev za 50%, potem je londonska konferenca, ki je sledila leta 1990, zahtevala, da se njihova proizvodnja do tega datuma popolnoma prepove. , leta 1992 v Københavnu pa je besedilo te resolucije postalo strožje, zaprtje industrij, ki tanjšajo ozonski plašč, pa je treba izvesti do leta 1996 pod grožnjo različnih sankcij.

Situacija je res kritična, a večina držav na to ni pripravljena. Da ne govorimo o državah članicah vesoljskega kluba, katerih rakete mučijo ozonski plašč nič manj kot klorofluoroogljikovodiki. Vesoljske rakete ne uničijo le ozona. Onesnažujejo ozračje z neizgorelim in izjemno strupenim gorivom (Cyclone, Proton, Shuttle, rakete iz Indije in Kitajske) nič manj kot kopenska vozila, zato je čas za uvedbo mednarodnih kvot na njihove izstrelitve. Vsekakor uničevanje ozonskega plašča trenutno poteka z nezmanjšano hitrostjo, koncentracija ozonu škodljivih snovi v ozračju pa se povečuje za 2 % letno, čeprav je bila sredi 80. let njihova stopnja rasti 4 % letno. .

3. Načini reševanja problema uničevanja ozonskega plašča

Zavedanje nevarnosti vodi v to, da mednarodna skupnost sprejema vedno več ukrepov za zaščito ozonskega plašča. Poglejmo jih nekaj.

1) Ustanovitev različnih organizacij za zaščito ozonskega plašča (UNEP, COSPAR, MAGA)

2) Prirejanje konferenc.

a) Dunajska konferenca (september 1987). Tam so razpravljali in podpisali Montrealski protokol:

– potreba po stalnem spremljanju proizvodnje, prodaje in uporabe snovi, ki so najbolj nevarne za ozon (freoni, spojine, ki vsebujejo brom itd.)

– uporabo klorofluoroogljikovodikov v primerjavi z ravnjo iz leta 1986 je treba do leta 1993 zmanjšati za 20 % in do leta 1998 prepoloviti.

b) V začetku leta 1990. Znanstveniki so ugotovili, da so omejitve Montrealskega protokola nezadostne in že v letih 1991–1992 so bili podani predlogi za popolno ustavitev proizvodnje in izpustov v ozračje. tiste freone, ki so omejeni z Montrealskim protokolom.

Po izračunih znanstvenikov bi, če ne bi bilo Montrealskega protokola in ukrepov za zaščito ozonske plasti, uničenje ozonske plasti leta 2050 v severnem delu sveta doseglo vsaj 50 % in na jugu - 70%. Ultravijolično sevanje, ki doseže Zemljo, bi se podvojilo na severnem delu in početverilo na južnem. Količina izpuščenih snovi v ozračje, ki uničujejo ozonski plašč, bi se povečala za 5-krat. Prekomerno ultravijolično sevanje bi povzročilo več kot 20 milijonov primerov raka, 130 milijonov primerov očesne sive mrene itd.

Danes so pod vplivom Montrealskega protokola najdene alternative za skoraj vse tehnologije, ki uporabljajo ozonu škodljive snovi, proizvodnja, trgovina in uporaba teh snovi pa hitro upada. Na primer, leta 1986 je bila količina porabljenih klorofluoroogljikovodikov v svetu približno 1.100.000 ton, leta 2001 pa je bila skupna količina le 110.000 ton. Posledično se koncentracija snovi, ki uničujejo ozonski plašč v nižjih plasteh atmosfere, zmanjšuje in pričakuje se, da se bo v naslednjih letih začela zmanjševati v višjih plasteh atmosfere, tudi v stratosferi (pri nadmorski višini 10-50 km), kjer je ozonski plašč. Znanstveniki predvidevajo, da se bo ob upoštevanju sedanjih ukrepov za zaščito ozonske plasti okoli leta 2060 ozonska plast morda obnovila, njena "debelina" pa bo blizu običajne.

Prav tako znanstvena skupnost izraža zaskrbljenost zaradi uničenja ozonske plasti Zemlje in zahteva zmanjšanje uporabe fluoroklorometanov kot aerosolnih razpršilnikov. Zdaj obstaja mednarodni sporazum za zmanjšanje proizvodnje aerosolnih pločevink, ki vsebujejo klorofluoroogljikovodike kot pogonsko gorivo, saj je bilo ugotovljeno, da negativno vplivajo na zemeljski ozonski plašč.

Med njimi so znaki na aerosolnih pripravkih, ki odražajo odsotnost snovi, ki povzročajo uničenje ozonske plasti okoli Zemlje, znaki na izdelkih široke potrošnje (predvsem na izdelkih iz plastike in pogosteje iz polietilena), ki odražajo možnost njihovega odstranjevanja z najmanjša škoda za okolje itd. Posebej je v okviru ukrepov ravnanja z odpadki posebno označevanje materialov, predvsem embalaže, ki je načeloma usmerjeno v varčevanje z viri in varstvo narave.

Problem ohranjanja ozonske plasti je eden od globalnih problemov človeštva. Zato se o njem razpravlja na številnih forumih na različnih ravneh, vse do rusko-ameriških srečanj na vrhu.

Le verjamemo lahko, da bo globoko zavedanje nevarnosti, ki grozi človeštvu, vlade vseh držav spodbudilo k sprejetju potrebnih ukrepov za zmanjšanje izpustov ozonu škodljivih snovi.

Zaključek

Možnost človekovega vpliva na naravo nenehno narašča in je že dosegla raven, ko je možno povzročiti nepopravljivo škodo biosferi. To ni prvič, da se snov, ki je dolgo veljala za popolnoma neškodljivo, izkaže za izjemno nevarno. Pred dvajsetimi leti si skoraj nihče ni mogel predstavljati, da lahko navadna aerosolna pločevinka resno ogrozi planet kot celoto. Na žalost ni vedno mogoče pravočasno predvideti, kako bo določena spojina vplivala na biosfero. Potreben je bil dovolj močan prikaz nevarnosti CFC-jev, da so bili sprejeti resni ukrepi na svetovni ravni. Opozoriti je treba, da je bila tudi po odkritju ozonske luknje ratifikacija Montrealske konvencije nekoč ogrožena.

Razumevanje interakcij med ozonom in podnebnimi spremembami ter napovedovanje posledic sprememb zahteva ogromno računalniško moč, zanesljiva opazovanja in robustne diagnostične zmogljivosti. Zmogljivosti znanstvene skupnosti so se v zadnjih desetletjih hitro razvile, vendar nekateri temeljni mehanizmi ozračja še vedno niso jasni. Uspeh prihodnjih raziskav je odvisen od splošne strategije z resničnimi interakcijami med opazovanji znanstvenikov in matematičnimi modeli.

Vedeti moramo vse o svetu, ki nas obdaja. In ko dvignete nogo za naslednji korak, morate pozorno pogledati, kam stopite. Brezna in močvirja usodnih napak človeštvu ne odpuščajo več nepremišljenega življenja.

Seznam uporabljenih virov

1. Bolbas M.M. Osnove industrijske ekologije. Moskva: Višja šola, 1993.
2. Vladimirov A.M. in drugi Varstvo okolja. Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat 1991.
3. Skulachev V.P. Kisik v živi celici: dobro in zlo // Soros Educational Journal. 1996. št. 3. str. 4-16.
4. Osnove okoljskega prava. Učbenik (ur. Kandidat za pravne vede, izredni profesor I.A. Eremichev. - M.: Center za pravno literaturo "Ščit", 2005. - 118 str.
5. Erofeev B.V. Okoljsko pravo: Učbenik za univerze. – M.: Novi odvetnik, 2003. – 668 str.

Povzetek na temo "Uničenje ozonske plasti" posodobil: 6. novembra 2018 avtor: Znanstveni članki.Ru

Mukhina I.V., Borodkina T.A.

PANJŠANJE OZONSKE PLAŠČI

Ključne besede: Ozon, sevanje, stratosferski oblaki.

Povzetek: Članek govori o vzrokih za uničenje ozonske plasti.

Ključne besede: ozon, sevanje, stratosferski oblaki.

Povzetek: Članek obravnava vzroke za tanjšanje ozonskega plašča.

Ozonski plašč je del stratosfere na nadmorski višini od 12 do 50 km. Ozon je plast visoke koncentracije O2, debela približno 3 mm.

Za oslabitev ozona je bilo predlaganih veliko razlogov

Drugič, letala. Še posebej tisti, ki letijo na višinah 1215 km. Para in druge snovi, ki jih oddajajo, uničujejo ozon. Toda hkrati letala, ki letijo pod 12 km. Povzročajo povečanje ozona. V mestih je ena od sestavin fotokemičnega smoga.

Tretjič - dušikovi oksidi. Izstreljujejo jih ista letala, vendar se jih večina sprosti s površine tal, zlasti med razgradnjo dušikovih gnojil.

Četrtič, to je klor in njegove spojine s kisikom. Ogromna količina (do 700 tisoč ton) tega plina vstopi v ozračje, predvsem zaradi razgradnje freonov. Freoni so plini, ki na površini Zemlje ne vstopajo v nobene kemične reakcije, vrejo pri sobni temperaturi in zato močno povečajo svojo prostornino, zaradi česar so dobri

Ozemlje znanosti. - 2014. - št. 1.

škropilnice. Ker njihova temperatura pada, ko se širijo, se freoni pogosto uporabljajo v hlajenju.

industrija.

Lastnosti ozona:

® Sposobnost absorpcije biološko nevarnih

ultravijolično sevanje sonca;

® Ozon je močan oksidant (preprosto strup), zato je prizemni ozon nevaren;

® Sposobnost absorbiranja infrardečega sevanja

zemeljska površina;

® Sposobnost neposrednega in posrednega vplivanja na kemično sestavo ozračja;

Obstajata "dober ozon" in "slab ozon". Znanstveniki "slabi ozon" imenujejo fitokemični smog. Ozon v stratosferi običajno velja za "dober" ozon, ker ščiti zemljo pred uničujočim sevanjem. Preostalih 10 odstotkov »slabega« ozona se večinoma nahaja v prizemni plasti ozračja – troposferi – in ob doseganju določenih koncentracij predstavlja nevarnost za zdravje in počutje prebivalstva.

Najpomembnejše stopnje uničenja ozonske plasti:

1) Emisije: kot posledica človekove dejavnosti, pa tudi kot posledica naravnih procesov na Zemlji se oddajajo (sproščajo) plini, ki vsebujejo halogene (brom in klor), t.j. snovi, ki uničujejo ozonski plašč.

2) Akumulacija (izpuščeni plini, ki vsebujejo halogene, se kopičijo (akumulirajo) v nižjih plasteh atmosfere in se pod vplivom vetra in zračnih tokov premikajo v območja, ki niso v neposredni bližini virov takšnih emisij plinov).

3) Gibanje (nakopičeni plini, ki vsebujejo halogene, se s pomočjo zračnih tokov premikajo v stratosfero).

4) Transformacija (večina plinov, ki vsebujejo halogene, se pod vplivom ultravijoličnega sevanja sonca v stratosferi pretvori v lahko reagirajoče halogenske pline, zaradi česar se uničenje ozonskega plašča razmeroma bolj aktivno pojavi na polarnem območju). regije sveta).

5) Kemične reakcije (lahko reagirajoči halogeni plini povzročijo uničenje stratosferskega ozona; dejavnik, ki spodbuja reakcije, so polarni stratosferski oblaki).

6) Odstranitev (pod vplivom zračnih tokov se zlahka reagirajoči halogenski plini vrnejo v troposfero, kjer zaradi

Ozemlje znanosti. - 2014. - št. 1.

se vlaga in dež, ki sta prisotna v oblakih, ločita in tako popolnoma odstranita iz ozračja).

Treba je opozoriti, da se splošna geoekološka situacija v regiji Voronež oblikuje zaradi neenakomerne porazdelitve virov onesnaževanja okolja. Po količini škodljivih snovi, ki jih izpustijo stacionarni viri onesnaževanja na 1 prebivalca, sta regija Voronež (okoli 31 kg/osebo) in mesto Voronež (okoli 21 kg/osebo) na tretjem mestu v osrednji Černobilski regiji za regije Lipetsk in Belgorod. V regiji Voronež je koncentriranih več kot 900 podjetij, ki v ozračje oddajajo škodljive snovi, največji obseg emisij pa poleg regionalnega središča - Voroneža - zagotavljajo mesta Liski, Kalach in Rossosh (JSC Minudobreniya). Ena od okoljskih posledic kemičnega onesnaževanja ozračja je očitno zmanjšanje vsebnosti ozona v ozračju. Dinamika njegove koncentracije nad Voronežem ima na primer stalni trend padanja od leta 1971 (debelina ozonskega plašča: 1991 - 3,41 mm; 1994 - 3,36 mm; 1997 - 3,34 mm; 2001 g. - 3,30 mm; 2013 - 3,28 mm ). Približno 80 % onesnaženosti zraka je povezanih s prometom; Poleg tega se je preskrbljenost prebivalstva z motornim prometom v zadnjih 5 letih povečala za 27,8 %, kar je eden od dodatnih virov onesnaževanja okolja.

Ta problem je danes aktualen in za nadaljnje ohranjanje ozonske plasti so potrebni naslednji ukrepi:

1) Nadaljujte s spremljanjem ozonske plasti, da bi takoj spremljali nepričakovane spremembe; zagotoviti skladnost držav s sprejetimi sporazumi;

2) Še naprej si prizadevati za ugotavljanje vzrokov sprememb v ozonskem plašču in oceniti škodljive lastnosti novih kemikalij v zvezi s tanjšanjem ozona in vplivom na podnebne spremembe na splošno.

3) Še naprej zagotavljati informacije o tehnologijah in

nadomestni priključki, ki omogočajo uporabo hlajenja, klimatizacije in toplotne izolacije

peni, ne da bi poškodoval ozonski plašč.

16. septembra 1987 je bil podpisan Montrealski protokol o snoveh, ki tanjšajo ozonski plašč. V spomin na ta dogodek je Generalna skupščina ZN leta 1994 s posebno resolucijo razglasila 16. september za vsakoletni mednarodni dan varstva ozonske plasti.

Ozemlje znanosti. - 2014. - št. 1.

Bibliografija

1. Nebel B., Znanost o okolju, Vol. 1 Kako deluje svet - M., 2010. - 34s.

2. Gvishiani D.M., Rimski klub. Zgodovina ustvarjanja, izbrana poročila in govori, uradna gradiva, M., 2011. -58 str.

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

4. Vronski V.A. Uporabna ekologija: Izobraževalna

priročnik: Phoenix, 2012. -100 str.

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

Varguzina M.S., Borodkina T.A.

GLAVNI VIRI ONESNAŽENOSTI ZRAKA V REGIJI VORONEZH

Voroneški ekonomski in pravni inštitut, Rossosh

Ključne besede: industrija. Zrak, ozračje, onesnaženje,

Povzetek: Članek o onesnaženosti zraka. razkriva glavne vire

Ključne besede: zrak, ozračje, onesnaževanje, industrija

Povzetek: Članek razkriva glavne vire onesnaževanja zraka

Atmosferski zrak je eden najpomembnejših dejavnikov okolja. Kakovost zraka neposredno vpliva na zdravje ljudi. Odvisno je od intenzivnosti onesnaženosti in naravne disperzivne sposobnosti ozračja.

Izpusti onesnaževal se lahko izvajajo v različne medije: ozračje, vodo, tla. Emisije v ozračje so glavni vir poznejšega onesnaževanja voda in tal v regionalnem, ponekod tudi v svetovnem merilu.

Onesnaženost atmosferskega zraka z emisijami iz industrijskih podjetij in vozil je eden najpomembnejših dejavnikov, ki označujejo sanitarno in epidemiološko blaginjo prebivalstva. Vsako leto v ozračje regije vstopi od 00 do 500 tisoč ton škodljivih snovi z emisijami iz stacionarnih in mobilnih virov.

Če ste prejeli sončne opekline, pomeni, da ste doživeli agresiven učinek. Za zaščito pred UV žarki najpogosteje uporabljamo kreme za sončenje. Ozonski plašč igra vlogo zaščite pred soncem za naš planet. Brez tega »ščita« ne bi samo opekli sonce, ampak čez čas na Zemlji ne bi ostalo nič živega.

Znanstveniki domnevajo, da se je Zemljin ozonski zaslon oblikoval pred štiristo milijoni let. Prav ta proces je po njihovem mnenju omogočil mikroorganizmom, da so se dvignili z oceanskega dna in dosegli kopno. Tako se je pojavilo življenje na Zemlji.

Kaj je ozonski plašč

Ozonski plašč je najlažji in najtanjši sloj v ozračju, ki vsebuje relativno koncentracijo ozona (do 0,001%). Ozonski plašč ščiti naš planet pred nevarnim ultravijoličnim sevanjem, ki lahko povzroči znatno škodo življenju na Zemlji.

Vendar pa ozonski plašč ne prekriva samo našega planeta. Najdemo ga tudi na površju zemlje – uporablja se za namene, kot so beljenje papirne mase, dezinfekcija pitne vode in odstranjevanje neprijetnih vonjav iz hrane.

Kako nastane ozonski plašč?

Ozon je alotropna modifikacija kisika. Ultravijolični žarki razgradijo molekule kisika in O2 spremenijo v O+O. Po cepljenju se O združi z drugimi molekulami kisika in tvori ozon (O 3 = O + O 2).

Alotropne modifikacije so snovi, ki so podobne po sestavi, vendar se razlikujejo po kemijski strukturi in s tem po fizikalnih lastnostih.

Molekule O3 in kisika "absorbirajo" približno 97–99 % škodljivega ultravijoličnega sevanja in ga pretvorijo v toploto.

Kje se nahaja ozonski plašč

Ozonski plašč se nahaja na nadmorski višini od 10 do 50 km nad zemeljsko površino, v zgornji atmosferi. Ozonosfera (ali ozonski zaslon) je na različnih geografskih širinah planeta na različnih ravneh. V tropskih širinah se ozonski plašč nahaja na razdalji od 25 do 30 km, v zmernih širinah - od 20 do 25 km, v polarnem krogu je razdalja še manjša - od 15 do 25 km.

Debelina ozonske plasti

Ozonski plašč velja za najtanjši v ozračju. Koncentracijo ozona v zgornjih plasteh merimo v Dobsonovih enotah. Ena Dobsonova enota je 10 mikrometrov čistega ozona pri 0 °C in stabilnem atmosferskem tlaku. Za normalno koncentracijo ozona velja, da je 300 enot. To pomeni, da je ozonska plast debela le 3000 mikrometrov (3 milimetre).

Gordon Miller Bourne Dobson - britanski fizik in meteorolog 20. stoletja. Svoje življenje je posvetil proučevanju ozona v ozračju in zasnoval prvi ozonski spektrometer.

Ozonski plašč in UV sevanje

Glavna naloga ozonske plasti je zaščititi planet pred nevarnim sončnim sevanjem.

UV-sevanje v majhnih odmerkih je koristno za človeško telo, saj je neposredno povezano s proizvodnjo vitamina D.

V sodobni medicini se to sevanje uporablja za zdravljenje luskavice, osteoporoze, zlatenice, ekcemov in rahitisa. Pri zdravljenju se upošteva tudi tveganje za negativne učinke, zato vsaka uporaba tega sevanja poteka pod strogim zdravniškim nadzorom.

Dolgotrajna izpostavljenost sončnemu ultravijoličnemu sevanju pri človeku lahko sproži razvoj akutnih in kroničnih bolezni kože, oči in imunskega sistema.

Sončne opekline nastanejo kot posledica dolgotrajne izpostavljenosti kože UV sevanju. Lahko povzroči degenerativne spremembe kožnih celic, fibroznega tkiva in krvnih žil. Kožni rak in siva mrena sta najresnejši in najpogostejši posledici ultravijoličnega sevanja.

Ozonski plašč služi kot naravni ščit Zemlje in človeštvo varuje pred ultravijoličnim sevanjem, ki povzroča tudi mutacije DNK.

Moč ultravijoličnega sevanja Sonca najpogosteje delimo v tri kategorije:

UV-A(od 320 do 400 nanometrov): dolžina, ki je ne absorbira ozon, saj je na varni razdalji.
UV-B(280 do 320 nanometrov): večino absorbira ozon, vendar je ta dolžina emisije lahko škodljiva za občutljivo kožo.
UV-C(manj kot 280 nanometrov): popolnoma absorbira ozon. Najbolj nevarna dolžina, ker je najkrajša in lahko uniči dobršen del našega ekosistema.

Leta proučevanja zaščitnega ščita so pokazala, da se je ozonska plast nad površjem Zemlje na nekaterih območjih začela tanjšati. Prvo "vrzel" so odkrili nad Antarktiko.

Vzrok za poškodbe in redčenje zemeljske ozonosfere so prepoznali kot sintetične in umetne snovi, ki nastanejo kot posledica industrijskih dejavnosti.

Vzrok za uničenje ozona so klorofluoroogljikovodiki, skupina organskih spojin, vključno z atomi fluora, klora in ogljika. Te spojine so nestrupene, stabilne in pri interakciji z zrakom ne tvorijo eksplozivnih snovi.

Freon (hladilno sredstvo) je vidni predstavnik teh spojin in vključuje več kot 40 različnih snovi. Področje uporabe freona pokriva skoraj vsa področja človeškega življenja. Klorofluoroogljikovodike so prvič začeli uporabljati pri delovanju hladilnih naprav (hladilnikov, klimatskih naprav), ki so z njimi nadomestili strupen in eksploziven amoniak in žveplov dioksid. Kasneje so se klorofluoroogljikovodiki začeli široko uporabljati v aerosolnih pločevinkah, penilih, topilih, pa tudi v prehrambeni in parfumski industriji.

Zdaj pa je znano, da se klorofluoroogljikovodiki ob izpostavljenosti sončnemu sevanju v ozračju razgradijo in tvorijo snovi, ki učinkovito uničujejo molekule ozona. In če na Zemlji freon ne predstavlja nevarnosti za življenje, v stratosferi aktivno uničuje zaščitni sistem našega planeta.

Leta 1987 sta Svetovna meteorološka organizacija in Okoljski program Združenih narodov združila znanstvenike, diplomate, okoljevarstvenike, vladne uradnike, industrijo in komercialne organizacije, da bi se pogajali o sporazumu o postopnem opuščanju kemikalij. Januarja 1989 je začel veljati Montrealski protokol, prvi mednarodni sporazum na svetu za urejanje kemičnih onesnaževal.

V okviru protokola je bilo sklenjeno postopno zmanjševanje proizvodnje in uporabe kemikalij, ki tanjšajo ozonski plašč, najprej je bila uvedena prepoved uporabe CFC (klorofluoroogljikovodikov) v aerosolnih razpršilcih.

Ozonske luknje

Leta 1985 so nad Antarktiko odkrili ozonsko "luknjo" s premerom več kot 1000 km. Do danes je največji in pokriva površino slabih 20 milijonov kvadratnih metrov. km.

Na srečo luknje kot take ni. Pravzaprav, ko znanstveniki in popularni mediji omenjajo luknjo v ozonskem plašču, govorijo o območju z nizko koncentracijo ozona. Debelina ozonske plasti na tem območju se spreminja glede na letni čas.

Zakaj je nastala luknja nad Antarktiko, če so glavni razlog nevarni izpusti?

Znanstveniki ta pojav pojasnjujejo z dejstvom, da klorofluoroogljikovodike na Antarktiko prenašajo zračni tokovi. K nastanku stratosferskih oblakov prispevajo posebne podnebne razmere, zlasti ekstremno nizke temperature (do −80 °C).

V teh oblakih poteka vrsta kemičnih reakcij. Klor, ki ga vsebujejo freoni, se loči od drugih snovi, kristalizira in v tem stanju ostane skozi celotno hladno obdobje. S prihodom pomladi se poveča intenzivnost ultravijoličnih žarkov, sproščajo se atomi klora, ki uničujejo molekule ozona. Posledično nastane ozonska luknja.

Svet brez ozonske plasti

Ozonska luknja nad Antarktiko ni edina. Število lukenj po vsem svetu vsako leto narašča. Pretok sončnega sevanja se poveča in povzroča izbruhe kožnega raka in sive mrene, otroci pa so za ta pojav bolj dovzetni.

Da bi dokazali pomembnost ozonskega plašča, so znanstveniki iz Centra za vesoljske polete Goddard (NASA) modelirali situacijo hitrega uničenja zaščitnega ščita Zemlje.

Ekipa znanstvenikov je svoje delo začela z ustvarjanjem modela atmosferskega kroženja zemeljskega sistema, ki upošteva kemične reakcije v atmosferi, nihanja temperature in vetra, spremembe sončne energije in druge elemente globalnih podnebnih sprememb. Izguba ozona spremeni temperaturo v različnih delih ozračja in te spremembe spodbujajo ali zavirajo kemične reakcije.

Raziskovalci so nato povečali emisije CFC-jev in podobnih spojin za 3 % na leto, približno polovico stopnje v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so bili CFC-ji široko uporabljeni v proizvodnji in gospodinjstvih. Znanstveniki so dovolili, da se je simulirani svet razvijal od leta 1970 do leta 2065.

Piše se leto 2065. Skoraj dve tretjini zemeljske ozonosfere sta izginili. Največja ozonska luknja nad Antarktiko ima dvojčka nad severnim tečajem. Ultravijolično sevanje, ki prizadene mesta na srednji zemljepisni širini, kot je Washington, je tako močno, da lahko povzroči sončne opekline v samo petih minutah. Zaradi visoke ravni sevanja se možnost mutacije DNK poveča za 650 %.

Povečano ultravijolično sevanje bo sprožilo smrt planktona v oceanih in s tem zmanjšalo ribje staleže. Prav tako lahko ultravijolično sevanje negativno vpliva na rast rastlin, kar bo povzročilo popolno izsušitev kmetijstva.

Obstaja rešitev

Ko so znanstveniki videli svet brez ozonske plasti, so ugotovili, da je uničevanje stratosferskega ozona mogoče ustaviti. Obstajajo alternativne snovi, ki ne poškodujejo zaščitnega ščita Zemlje. Sem spadajo ogljikov dioksid, nestrupen propan, amoniak in izobutan (naravno hladilno sredstvo).

Kot ugotavljajo okoljevarstveniki, se ozonski ščit planeta že obnavlja za 1–3 % na desetletje. Po ugodnih napovedih bi lahko ozonske luknje izginile po celem planetu do leta 2060. Skupina Nasinih znanstvenikov nakazuje, da je obnovitev ozonske plasti povezana z Montrealskim protokolom.

Leta 2018 so strokovnjaki ameriške Nacionalne uprave za oceane in atmosfero odkrili velike emisije ozonu škodljivega plina triklorofluorometana v ozračje.

Ugotovljeno je bilo, da je epicenter izpustov v vzhodni Aziji, kasneje pa je več kot 18 proizvodnih tovarn na Kitajskem tudi samih priznalo neregistrirano uporabo freona.

Okoljevarstveniki menijo, da lahko ljudje sami vplivamo na celovitost ozonske plasti na vsakodnevni ravni. Ozonski ščit planeta napadajo tudi toplogredni plini ter zračni in kopenski promet. Uporaba okolju prijaznih goriv in pravilno odlaganje nevarnih odpadkov bosta imela pomembno vlogo pri reševanju Zemlje.

Čiščenje okolja je vredno začeti z majhnega otoka - vašega stanovanja. Skozi odprta okna v naš dom vstopa velika količina prahu, škodljivih hlapov, strupenih izpustov in neprijetnih vonjav. V tej situaciji bo pomagalo: zahvaljujoč tristopenjskemu sistemu filtracije naprava preprečuje, da bi škodljive snovi, bakterije, alergeni in virusi vstopili v prostor z ulice. Breezer se bori proti zatohlosti v stanovanju in ustvarja vse pogoje za udobno življenje in miren spanec.

Zaključek

Problem uničenja ozonske plasti planeta je tesno povezan z grožnjo globalnega segrevanja. Obstaja domneva, da bo obnova ozonske lupine upočasnila taljenje ledu

Vlada in številne velike industrijske korporacije igrajo veliko vlogo pri tem, kako uporabljamo zemeljske vire. Če bo ohranjanje okolja postalo prednostna naloga vsake države, bo morda uničujoč vpliv na naše okolje dosegel minimum.

Najpomembnejša sestavina ozračja, ki vpliva na podnebje in varuje vse življenje na Zemlji pred sončnim sevanjem, je ozonosfera. Glavnina ozona se nahaja na nadmorski višini od 10 do 50 km, njegov maksimum pa je na 18 -26 km. Skupaj stratosfera vsebuje 3,3 trilijona ton ozona. V ozonosferski plasti je ozon v zelo redčenem stanju.

Vloga ozona pri ohranjanju biološkega življenja na Zemlji je izjemno velika. Molekule ozona absorbirajo močno ultravijolično sevanje Sonca ravno v tistem spektralnem območju, ki je najbolj uničujoče za biološke sisteme. Ultravijolično (UV) sevanje uniči organske molekule. To velja tudi za molekule DNK, za katere je znano, da so odgovorne za prenos dednih lastnosti. Ozonski plašč kot ščit ne ščiti le žive snovi pred neposrednim uničenjem, temveč zagotavlja tudi potek evolucije.

riž. 1 Ozon v zemeljskem ozračju

Če bi se debelina ozona zmanjšala, bi povzročila nepopravljivo škodo vsem živim organizmom. Trdno ultravijolično sevanje voda slabo absorbira in zato predstavlja veliko nevarnost za morske ekosisteme. Poskusi so pokazali, da se lahko plankton, ki živi v pripovršinski plasti, resno poškoduje in celo popolnoma odmre, ko se intenzivnost močnega UV sevanja poveča. Plankton je osnova prehranjevalnih verig skoraj vseh morskih ekosistemov, zato lahko brez pretiravanja rečemo, da lahko skoraj vse življenje v površinskih plasteh morij in oceanov izgine. Rastline so manj občutljive na močan UV, a če odmerek povečamo, lahko tudi trpijo. Popolno izginotje ozonske plasti bi nedvomno pomenilo izginotje višjih oblik življenja. Pri ljudeh se zdaj ocenjuje, da lahko že rahlo zmanjšanje debeline ozonske plasti poveča pojavnost kožnega raka. Vendar pa človeštvo zlahka najde način, kako se zaščititi pred močnim UV sevanjem, hkrati pa tvega smrt zaradi lakote. Drugačna razporeditev ozona po nadmorski višini bo bistveno vplivala na podnebje, saj se bo spremenila narava absorpcije UV sevanja z ozonom in posledično temperatura stratosfere.

Problem ozona kot ene od plinskih sledov v atmosferi je prej zanimal le ozek krog znanstvenikov, zdaj pa je dobil svetovni pomen. Ta dramatična sprememba je posledica odkritja, da človeške dejavnosti ogrožajo normalno raven ozona v ozračju.

Če bi celotno količino ozona zbrali pri normalnem tlaku 760 mmHg. Umetnost. in temperaturo 273,15 K, potem bi bila debelina te plasti le 2,5 -3 mm. Ozon je kavstičen, rahlo modrikast plin. Njegova molekula je sestavljena iz treh atomov kisika (O 3), zato je ozon »kemijski sorodnik« bolj stabilne in bogate snovi v atmosferi, potrebne za človeško dihanje, ki je sestavljena iz dveh atomov kisika (O 2).

Lastnosti ozona:

Sposobnost absorpcije biološko nevarnega ultravijoličnega sevanja sonca.

Ozon je močan oksidant (preprosto povedano, strup), zato je prizemni ozon nevaren.

Absorpcija infrardečega sevanja z zemeljske površine.

Sposobnost neposrednega in posrednega vplivanja na kemično sestavo ozračja.

Ker je mehanizem nastanka molekul ozona v ravnovesju z mehanizmom njihovega uničenja, znanstveniki menijo, da je povprečna količina ozona v stratosferi relativno konstantna vrednost od nastanka sodobne Zemljine atmosfere.

Za razliko od drugih sestavin atmosfere se je ozon v ozračju pojavil izključno kemično in je najmlajša sestavina atmosfere. Z okoljskega vidika je dragocena lastnost ozona njegova sposobnost, da absorbira biološko nevarno ultravijolično sevanje sonca; medtem ko je kemična spojina ozon močan oksidant (preprosto strup), ki lahko ob neposrednem stiku zastrupi isto floro in favno, ki jo varuje kot stratosferski ozonski plašč. Poleg tega je ozon učinkovit toplogredni plin. In končno, ozon vpliva na majhne aktivne komponente atmosfere in preko njih na stabilne komponente, ki tako kot ozon sam absorbirajo tako ultravijolično kot infrardeče sevanje. Tako ozon poleg neposrednega vpliva tudi posredno na učinek tople grede in raven ultravijoličnega sevanja na zemeljskem površju.

Skoraj edini vir ozona v ozračju je fotodisociacija molekularnega kisika na atome, ki ji sledi hitra evtanazija atoma v molekulo O 2 s tvorbo molekule ozona:

O2 + HN = O + O (1)

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

(Tu je M katera koli molekula zraka).

Ta proces poteka na nadmorski višini nad 30 km, saj pod to višino kratkovalovno sončno sevanje ne prodre. Posledično se molekule ozona in atomi kisika pojavljajo precej visoko v ozračju.

Izguba atmosferskega ozona nastane kot posledica naslednjih procesov:

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

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

Tako se atomi, ki so nekoč nastali iz molekul kisika, ponovno združijo v molekulo. Omenimo le, da za "uničenje" molekule ozona ni potrebno kratkovalovno sevanje. Povezava med atomom O in molekulo O 2 v ozonu je zelo šibka, zato bo tudi ob obsevanju z vidno svetlobo molekula ozona fotodisociirana na svoje prvotne komponente.

Opažam tudi, da je reakcija (3) glavni dobavitelj atomov kisika; njegova hitrost na vseh višinah troposfere in stratosfere je za tri ali več velikosti večja od hitrosti reakcije (1).

Zgornji mehanizem je v začetku tridesetih let prejšnjega stoletja predlagal angleški geofizik Chapman in je bil prvi poskus razlage nastanka ozonske plasti v ozračju.

Ozon v stratosferi nenehno nastaja in uničuje, zato je njegova plast sestavljena iz ravnotežne količine. In ker je to ravnovesje gibljivo, se lahko debelina ozonske plasti spreminja. Opazujejo se dnevna in sezonska nihanja vsebnosti ozona ter cikli, povezani z dolgoročnimi spremembami sončne aktivnosti. Največja količina ozona (46%) se tvori v tropski stratosferi, kjer je njegova največja gostota približno na nadmorski višini 26 km od površja. V srednjih zemljepisnih širinah se nahaja nižje: pozimi - na nadmorski višini 22 km, poleti - 24 km. V polarnih območjih je največja višina le 13 -18 km in tu se ozon najintenzivneje prenaša v nižje plasti ozračja.

Vzrokov za oslabitev ozonskega ščita zaradi antropogenih dejavnosti je veliko. Na splošno jih lahko združimo v dve skupini.

1. Emisije letal in raket na velikih višinah

Prvič, - To so izstrelitve vesoljskih raket. Gorivo gori in "zažiga" velike luknje v ozonski plasti. Nekoč se je domnevalo, da se te "luknje" zapirajo. Izkazalo se je, da ne. Obstajajo že kar dolgo časa.

Drugič, - letala. Še posebej tiste, ki letijo na višinah 12 -15 km. Para, ki jo oddajajo, in druge snovi uničujejo ozon. Toda hkrati letala, ki letijo pod 12 km, povzročijo povečanje ozona. V mestih je ena od sestavin fotokemičnega smoga.

Tretjič, - dušikovi oksidi. Izstreljujejo jih ista letala, vendar se jih večina sprosti s površine tal, zlasti med razgradnjo dušikovih gnojil.

Ker se danes poleti z nadzvočnimi letali ne izvajajo zelo pogosto, ne povzročajo večje škode ozonskemu plašču. Tudi izstrelitve raket se ne dogajajo prav pogosto, lahko pa povzročijo zelo resno škodo ozonskemu plašču. Tako s skupno maso orbitalnega plovila Space Shuttle sto triinštirideset ton in pol raketni sistem na trdo gorivo med dvigom na višino 50 km izpusti 187 ton Cl 2 in njegovih spojin. , 7 ton dušikovih oksidov in med letom uniči 10 milijonov ton ozona. To je veliko, saj zemeljska atmosfera vsebuje le 3000.000.000 ton ozona.

Dušikovi oksidi igrajo pomembno vlogo pri nastajanju in uničevanju ozona, katalitsko uničenje ozona v troposferi pa poteka v stratosferi – katalitična tvorba.

2. Klorofluoroogljikovodiki (CFC) ali freoni

CFC so nekoč veljali za idealne kemikalije za praktično uporabo, ker so zelo stabilni in neaktivni ter zato nestrupeni. Čeprav se morda zdi paradoksalno, so te spojine zaradi inertnosti nevarne za atmosferski ozon. CFC-ji se v troposferi (spodnja plast atmosfere, ki se razteza od površja zemlje do nadmorske višine 10 km) ne razgradijo hitro, kot je na primer večina dušikovih oksidov, in sčasoma prodrejo v stratosfero. , katerega zgornja meja se nahaja na nadmorski višini približno 50 km. Ko se molekule CFC dvignejo na višino približno 25 km, kjer je koncentracija ozona največja, so izpostavljene intenzivnemu ultravijoličnemu sevanju (slika 2), vendar zaradi zaščitnega učinka ozona ne prodrejo na nižje nadmorske višine. Ultravijolično sevanje uniči molekule freona, ki so v normalnih pogojih stabilne in razpadejo na visoko reaktivne komponente, zlasti na atomski klor. Tako CFC prenašajo klor z zemeljskega površja skozi troposfero in nižje atmosfere, kjer se manj inertne klorove spojine uničijo, v stratosfero, do plasti z največjo koncentracijo ozona. Zelo pomembno je, da klor pri uničevanju ozona deluje kot katalizator: med kemičnim procesom se njegova količina ne zmanjša. Posledično lahko en atom klora uniči do 100.000 molekul ozona, preden se deaktivira ali vrne v troposfero. Trenutno znašajo emisije freonov v ozračje na milijone ton, vendar je treba opozoriti, da tudi v hipotetičnem primeru popolne opustitve proizvodnje in uporabe freonov ni mogoče doseči takojšnjih rezultatov: učinek freonov, ki so že vstopil v ozračje se bo nadaljeval še nekaj desetletij. Atmosferska življenjska doba za dva najbolj razširjena freona, freon-11 (CFCl 3) in freon-12 (CF 2 Cl 2), naj bi bila 75 oziroma 100 let.

riž. 2 Uničenje ozonske plasti Zemlje s freoni Nekateri najbolj dramatični dokazi, da je klor res povzročitelj ozonske luknje, so se pojavili septembra 1987, ko so znanstveniki z letalom iz Južne Amerike odleteli neposredno na južni tečaj, v območje ozonske luknje. Povečanje in zmanjšanje koncentracije ozona je skoraj natančna zrcalna slika zmanjšanja in povečanja koncentracije ClO. Poleg tega je koncentracija Cl v sami ozonski luknji več stokrat višja od katere koli ravni, ki bi jo lahko razložili z vidika atmosferske kemije. Ta pojav se pogosto imenuje "dimna pištola". Tudi proizvajalci CFC so se prepričali, da ozonska luknja ni normalen pojav. To je dokaz globokih sprememb v ozračju, ki jih povzročajo umetna onesnaževala, ki vsebujejo klor.

Znanstveniki so potrebovali več let, da so našli razlago za ozonsko luknjo. To je to na kratko.

Ker je Antarktika obdana z oceanom, lahko vetrovi nenehno krožijo po celini, ki nima gorskih verig. V južni zimi tvorijo okoli pola vrtinec, lijak vetrov, ki zbira zrak nad Antarktiko in ga zadržuje ter preprečuje mešanje z drugo atmosfero. Ta vrtinec služi kot izoliran "reakcijski lonec" za polarne atmosferske kemikalije (je veliko močnejši od tistega, ki nastane nad severnim polom, zato je severna ozonska luknja veliko šibkejša).

riž. 3 Ozonska luknja nad Antarktiko Pod pritiskom zgornjih argumentov so številne države začele sprejemati ukrepe za zmanjšanje proizvodnje in uporabe freonov. Od leta 1978 je uporaba freonov v aerosolih v ZDA prepovedana. Na žalost uporaba freonov v drugih panogah ni bila omejena. Septembra 1987 je 23 vodilnih držav sveta v Montrealu podpisalo protokol, ki jih je zavezal k zmanjšanju porabe CFC. Danes se je vanj podpisalo približno 150 držav.

Poleg tega je bila leta 1985 podpisana Dunajska konvencija za zaščito ozonske plasti, v kateri so razvite države priznale dejstvo problema uničevanja ozonske plasti.

V skladu z dogovorom, doseženim v Montrealu, so morale razvite države do leta 1999 zmanjšati porabo klorofluoroogljikovodikov na polovico ravni iz leta 1986. Za uporabo kot pogonsko gorivo (tj. inertna kemična snov, s katero se ustvarja nadtlak), dober nadomestek za freone. so že našli v mešanici aerosolov - propan-butan. Po fizikalnih parametrih praktično ni slabši od freonov, vendar je za razliko od njih vnetljiv. Vendar pa takšne aerosole že proizvajajo v mnogih državah. Bolj zapletena je situacija s hladilnimi enotami - drugim največjim porabnikom freonov. Dejstvo je, da imajo molekule CFC zaradi svoje polarnosti visoko izparilno toploto, kar je zelo pomembno za delovno tekočino v hladilnikih in klimatskih napravah. Najbolj znan nadomestek za freone je danes amoniak, vendar je toksičen in še vedno slabši od freonov po fizikalnih parametrih. Dobri rezultati so bili doseženi za popolnoma fluorirane ogljikovodike. V mnogih državah se razvijajo novi nadomestki in že so doseženi dobri praktični rezultati, vendar ta problem še ni povsem rešen.

Upam, da nas bo problem ozonske plasti naučil, da z veliko pozornostjo in previdnostjo ravnamo z vsemi snovmi, ki vstopajo v ozračje kot posledica antropogenih dejavnosti.