ما الذي يسبب تدمير طبقة الأوزون. ثقوب الأوزون

الأوزون هو نوع من الأكسجين يوجد في الستراتوسفير ، على بعد حوالي 12-50 كيلومترًا من الأرض. يقع أعلى تركيز لهذه المادة على مسافة حوالي 23 كيلومترًا من السطح. تم اكتشاف الأوزون في عام 1873 من قبل العالم الألماني شونباين. بعد ذلك ، تم العثور على هذا التعديل في الأكسجين في الطبقات السطحية والطبقات العليا من الغلاف الجوي. بشكل عام ، يتكون الأوزون من جزيئات الأكسجين ثلاثية الذرات. في ظل الظروف العادية ، يكون غازًا أزرق مع رائحة مميزة. تحت عوامل مختلفة ، يتحول الأوزون إلى سائل نيلي اللون. عندما تصبح صلبة ، تكتسب صبغة زرقاء داكنة.

تكمن قيمة طبقة الأوزون في حقيقة أنها تعمل كنوع من المرشح ، حيث تمتص كمية معينة من الأشعة فوق البنفسجية. إنه يحمي المحيط الحيوي والناس من الإشعاع الشمسي المباشر.

أسباب نضوب طبقة الأوزون

لقرون عديدة ، لم يشك الناس في وجود الأوزون ، لكن نشاطهم أثر سلبًا على حالة الغلاف الجوي. في هذه اللحظةيتحدث العلماء عن مشكلة مثل ثقوب الأوزون. يحدث نضوب تعديل الأكسجين لعدة أسباب:

• إطلاق الصواريخ والأقمار الصناعية في الفضاء ؛
• تشغيل النقل الجوي على ارتفاع 12-16 كيلومترا ؛
• انبعاثات الفريون في الهواء.

المستنفدات الرئيسية لطبقة الأوزون

أكبر أعداء طبقة تعديل الأكسجين هم مركبات الهيدروجين والكلور. هذا يرجع إلى تحلل الفريونات التي تستخدم كبخاخات. عند درجة حرارة معينة ، يمكنهم الغليان وزيادة الحجم ، وهو أمر مهم لتصنيع الهباء الجوي المختلف. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام الفريونات في معدات التجميد والثلاجات ووحدات التبريد. عندما يرتفع الفريونات في الهواء ، ينفصل الكلور تحت الظروف الجوية ، والذي بدوره يحول الأوزون إلى أكسجين.

تم اكتشاف مشكلة استنفاد طبقة الأوزون منذ فترة طويلة ، ولكن بحلول الثمانينيات من القرن الماضي ، دق العلماء ناقوس الخطر. إذا انخفض الأوزون بشكل كبير في الغلاف الجوي ، فستفقد الأرض نظام درجة الحرارة العادية وتتوقف عن التبريد. نتيجة لذلك ، تم توقيع عدد كبير من الوثائق والاتفاقيات في بلدان مختلفة من أجل تقليل إنتاج الفريونات. بالإضافة إلى ذلك ، تم اختراع بديل للفريون - البروبان - البيوتان. وفقًا لمعاييرها الفنية ، تتمتع هذه المادة بأداء عالٍ ، ويمكن استخدامها عند استخدام الفريونات.

اليوم ، مشكلة استنفاد الأوزون مهمة للغاية. على الرغم من ذلك ، يستمر استخدام التقنيات التي تستخدم الفريونات. في الوقت الحالي ، يفكر الناس في كيفية تقليل كمية انبعاثات الفريون ، ويبحثون عن بدائل لحفظ طبقة الأوزون واستعادتها.

طرق القتال

منذ عام 1985 ، تم اتخاذ تدابير لحماية طبقة الأوزون. كانت الخطوة الأولى هي إدخال قيود على انبعاث الفريونات. علاوة على ذلك ، وافقت الحكومة على اتفاقية فيينا ، والتي تهدف أحكامها إلى حماية طبقة الأوزون وتتألف من النقاط التالية:

• مندوب دول مختلفةاعتماد اتفاقية تعاون بشأن دراسة العمليات والمواد التي تؤثر على طبقة الأوزون وتؤدي إلى تغيراتها ؛
• المراقبة المنتظمة لحالة طبقة الأوزون ؛
• ابتكار تقنيات ومواد فريدة تساعد في تقليل الضرر ؛
• التعاون في مختلف مجالات تطوير التدابير وتطبيقها ، فضلاً عن التحكم في الأنشطة التي تثير ظهور ثقوب الأوزون ؛
• نقل التكنولوجيا والمعرفة المكتسبة.

على مدى العقود الماضية ، تم التوقيع على بروتوكولات تقضي بضرورة تقليل إنتاج مركبات الكربون الكلورية فلورية ، وفي بعض الحالات يتم إيقافها تمامًا.

كان استخدام المنتجات الصديقة للأوزون في إنتاج معدات التبريد الأكثر إشكالية. خلال هذه الفترة ، بدأت "أزمة فريون" حقيقية. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب التطورات استثمارات مالية كبيرة ، والتي لا يمكن إلا أن تزعج رواد الأعمال. لحسن الحظ ، تم العثور على حل وبدأت الشركات المصنعة بدلاً من الفريونات في استخدام مواد أخرى في الهباء الجوي (الوقود الهيدروكربوني مثل البوتان أو البروبان). اليوم ، يعد استخدام المنشآت القادرة على استخدام تفاعلات كيميائية ماصة للحرارة تمتص الحرارة أمرًا شائعًا.

من الممكن أيضًا تنقية الغلاف الجوي من محتوى الفريونات (وفقًا لعلماء الفيزياء) بمساعدة محطة طاقة نووية ، يجب أن تكون قوتها 10 جيجاوات على الأقل. سيكون هذا التصميم بمثابة مصدر ممتاز للطاقة. بعد كل شيء ، من المعروف أن الشمس قادرة على إنتاج حوالي 5-6 أطنان من الأوزون في ثانية واحدة فقط. من خلال زيادة هذا الرقم بمساعدة وحدات الطاقة ، من الممكن تحقيق توازن بين تدمير وإنتاج الأوزون.

يرى العديد من العلماء أنه من المناسب إنشاء "مصنع للأوزون" من شأنه تحسين حالة طبقة الأوزون.

بالإضافة إلى هذا المشروع ، هناك العديد من المشاريع الأخرى ، بما في ذلك إنتاج الأوزون صناعياً في الستراتوسفير أو إنتاج الأوزون في الغلاف الجوي. العيب الرئيسي لجميع الأفكار والمقترحات هو ارتفاع تكلفتها. تدفع الخسائر المالية الكبيرة المشاريع إلى الخلفية ويظل بعضها غير محقق.

فيديو مدته خمس دقائق عن حماية طبقة الأوزون

تدمير طبقة الأوزون

طبقة الأوزون هي جزء من الستراتوسفير على ارتفاع 12 إلى 50 كم ، حيث تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ، يتأين الأكسجين (O 2) ، ويكتسب ذرة أكسجين ثالثة ، وأوزون (O 3 ) تم الحصول عليها. يمتص تركيز الأوزون المرتفع نسبيًا (حوالي 8 مل / م 3) الأشعة فوق البنفسجية الخطرة ويحمي كل شيء يعيش على الأرض من الإشعاع الضار. علاوة على ذلك ، لولا طبقة الأوزون ، فلن تكون الحياة قادرة على الخروج من المحيطات على الإطلاق ولن تكون أشكال الحياة المتطورة للغاية مثل الثدييات ، بما في ذلك البشر ، قد نشأت. تحدث أعلى كثافة للأوزون على ارتفاع 20 كم ، الجزء الأكبر في الحجم الإجمالي - على ارتفاع 40 كم. إذا كان من الممكن استخراج كل الأوزون الموجود في الغلاف الجوي وضغطه تحت الضغط الطبيعي ، فستكون النتيجة طبقة تغطي سطح الأرض بسمك 3 مم فقط. للمقارنة ، فإن ضغط الغلاف الجوي بأكمله تحت ضغط عادي سيشكل طبقة تبلغ 8 كيلومترات.

الأوزون غاز نشط ويمكن أن يؤثر سلبًا على البشر. عادة ما يكون تركيزه في الغلاف الجوي السفلي ضئيلًا وليس له تأثير ضار على البشر. تتشكل كميات كبيرة من الأوزون في المدن الكبيرة التي تشهد حركة مرور كثيفة نتيجة للتحولات الكيميائية الضوئية لغازات عادم المركبات.

ينظم الأوزون أيضًا صلابة الإشعاع الكوني. إذا تم تدمير هذا الغاز جزئيًا على الأقل ، فمن الطبيعي أن تزيد صلابة الإشعاع بشكل حاد ، وبالتالي تحدث تغيرات حقيقية في عالم النبات والحيوان.

لقد ثبت بالفعل أن غياب أو انخفاض تركيز الأوزون يمكن أو يؤدي إلى الإصابة بالسرطان ، والذي يؤثر بأسوأ طريقة على البشرية وقدرتها على التكاثر.

أسباب نضوب طبقة الأوزون

طبقة الأوزون تحمي الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. على مر السنين ، وجد أن طبقة الأوزون تعاني من ضعف طفيف ولكنه مستمر في مناطق معينة من العالم ، بما في ذلك المناطق المكتظة بالسكان في خطوط العرض الوسطى من نصف الكرة الشمالي. تم اكتشاف "ثقب أوزون" واسع النطاق فوق القارة القطبية الجنوبية.

يحدث تدمير الأوزون بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة الكونية ، وبعض الغازات: مركبات النيتروجين ، والكلور والبروم ، ومركبات الكربون الكلورية فلورية (الفريونات). تعتبر الأنشطة البشرية التي تستنفد طبقة الأوزون مصدر قلق بالغ. لذلك ، وقعت العديد من الدول على اتفاقية دولية لخفض إنتاج المواد المستنفدة لطبقة الأوزون.

هناك أسباب عديدة لإضعاف درع الأوزون.

أولاً ، هذه عمليات إطلاق صواريخ فضائية. حرق الوقود "يحرق" ثقوب كبيرة في طبقة الأوزون. كان يُفترض ذات مرة أن هذه "الثقوب" قد أُغلقت. اتضح لا. لقد كانوا موجودين لبعض الوقت.

ثانيا ، الطائرات. تحلق خاصة على ارتفاعات 12-15 كم. البخار والمواد الأخرى المنبعثة منها تدمر طبقة الأوزون. ولكن ، في نفس الوقت ، تحلق الطائرات على مسافة تقل عن 12 كم. إعطاء زيادة في الأوزون. في المدن ، هو أحد مكونات الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. ثالثًا: الكلور ومركباته بالأكسجين. كمية كبيرة(ما يصل إلى 700 ألف طن) من هذا الغاز يدخل الغلاف الجوي ، بشكل أساسي من تحلل الفريونات. الفريونات هي غازات لا تدخل في أي تفاعلات كيميائية بالقرب من سطح الأرض ، وتغلي في درجة حرارة الغرفة ، وبالتالي تزيد من حجمها بشكل حاد ، مما يجعلها بخاخات جيدة. نظرًا لانخفاض درجة حرارتها مع توسعها ، يتم استخدام الفريونات على نطاق واسع في صناعة التبريد.

تزداد كمية الفريونات في الغلاف الجوي للأرض كل عام بنسبة 8-9٪. ترتفع تدريجياً إلى طبقة الستراتوسفير وتصبح نشطة تحت تأثير ضوء الشمس - تدخل في تفاعلات كيميائية ضوئية ، وتطلق الكلور الذري. كل جزيء من الكلور قادر على تدمير مئات وآلاف من جزيئات الأوزون.

في 9 فبراير 2004 ، ظهر الخبر على موقع معهد الأرض التابع لوكالة ناسا بأن العلماء في جامعة هارفارد قد عثروا على جزيء يدمر الأوزون. أطلق العلماء على هذا الجزيء اسم "ثنائي أكسيد الكلور" لأنه يتكون من جزيئين من أول أكسيد الكلور. يوجد الثنائى فقط في طبقة الستراتوسفير الباردة بشكل خاص فوق المناطق القطبية عندما تكون مستويات أول أكسيد الكلور مرتفعة نسبيًا. يأتي هذا الجزيء من مركبات الكربون الكلورية فلورية. يؤدي الثنائى إلى تكسر الأوزون عن طريق امتصاص ضوء الشمس والتفتت إلى ذرتين من الكلور وجزيء أكسجين. تبدأ ذرات الكلور الحرة في التفاعل مع جزيئات الأوزون ، مما يؤدي إلى انخفاض كميته.

عواقب استنفاد الأوزون

لوحظ ظهور "ثقوب الأوزون" (انخفاض موسمي في محتوى الأوزون بمقدار النصف أو أكثر) لأول مرة في أواخر السبعينيات فوق القارة القطبية الجنوبية. في السنوات اللاحقة ، نمت مدة الوجود ومنطقة "ثقوب الأوزون" ، والآن استولت بالفعل على المناطق الجنوبية من أستراليا وشيلي والأرجنتين. بالتوازي ، وإن كان مع بعض التأخير ، تطورت عملية استنفاد الأوزون فوق النصف الشمالي من الكرة الأرضية. في بداية التسعينيات ، لوحظ انخفاض بنسبة 20-25 ٪ في الدول الاسكندنافية ودول البلطيق والمناطق الشمالية الغربية من روسيا. في مناطق خطوط العرض بخلاف المناطق القطبية الفرعية ، يكون استنفاد الأوزون أقل وضوحًا ، ومع ذلك ، هنا أيضًا ذو دلالة إحصائية (1.5-6.2٪ خلال العقد الماضي).

يمكن أن يكون لاستنفاد طبقة الأوزون تأثير كبير على بيئة المحيطات. تتعرض العديد من أنظمتها للتوتر بالفعل عند المستويات الحالية للأشعة فوق البنفسجية الطبيعية ، وقد تكون زيادة شدتها بالنسبة لبعضها كارثية. نتيجة للتعرض للأشعة فوق البنفسجية في الكائنات المائية ، يتم تعطيل السلوك التكيفي (التوجيه والهجرة) ، ويتم قمع التمثيل الضوئي والتفاعلات الأنزيمية ، وكذلك عمليات التكاثر والتنمية ، خاصة في المراحل المبكرة. نظرًا لأن الحساسية للأشعة فوق البنفسجية للمكونات المختلفة للنظم الإيكولوجية المائية تختلف اختلافًا كبيرًا ، نتيجة لتدمير أوزون الستراتوسفير ، لا ينبغي للمرء أن يتوقع فقط انخفاضًا في إجمالي الكتلة الحيوية ، ولكن أيضًا تغيير في بنية النظم الإيكولوجية المائية. في ظل هذه الظروف ، يمكن للأشكال الحساسة المفيدة أن تموت ويتم إجبارها على الخروج ، ويمكن أن تتكاثر بشكل مكثف مقاومة ، سامة للبيئة ، مثل الطحالب الخضراء المزرقة.

يتم تحديد كفاءة سلاسل الغذاء المائية بشكل حاسم من خلال إنتاجية الرابط الأولي - العوالق النباتية. تظهر الحسابات أنه في حالة تدمير 25٪ من أوزون الستراتوسفير ، ينبغي توقع انخفاض بنسبة 35٪ في الإنتاجية الأولية في طبقات السطحالمحيط وانخفاض بنسبة 10٪ في طبقة التمثيل الضوئي بأكملها. تصبح أهمية التغييرات المتوقعة واضحة إذا أخذنا في الاعتبار أن العوالق النباتية تستخدم أكثر من نصف ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي العالمي ، و 10 فقط انخفاض في كثافة هذه العملية يعادل مضاعفة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي نتيجة احتراق المعادن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأشعة فوق البنفسجية تمنع إنتاج ثنائي ميثيل كبريتيد بواسطة العوالق النباتية ، والتي تلعب دورًا مهمًا في تكوين الغيوم. يمكن أن تسبب الظاهرتان الأخيرتان تغيرات طويلة المدى في المناخ العالمي ومستوى سطح البحر.

من بين الكائنات البيولوجية للروابط الثانوية لسلاسل الغذاء المائية ، يمكن أن تؤثر الأشعة فوق البنفسجية بشكل مباشر على البيض وزريعة الأسماك ويرقات الجمبري والمحار وسرطان البحر ، وكذلك الحيوانات الصغيرة الأخرى. في ظل ظروف استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير ، من المتوقع نمو وموت زريعة الأسماك التجارية ، بالإضافة إلى انخفاض المصيد نتيجة لانخفاض الإنتاجية الأولية للمحيط العالمي.

على عكس الكائنات المائية ، يمكن للنباتات العليا أن تتكيف جزئيًا مع زيادة كثافة الأشعة فوق البنفسجية الطبيعية ، ومع ذلك ، في ظل ظروف انخفاض بنسبة 10-20 ٪ في طبقة الأوزون ، فإنها تعاني من تثبيط النمو ، وانخفاض في الإنتاجية ، وتغيرات في التركيبة التي تقلل القيمة الغذائية. يمكن أن تختلف الحساسية للأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير كما هو الحال في النباتات أنواع مختلفةوخطوط مختلفة من نفس النوع. تعتبر الثقافات المخصصة في المناطق الجنوبية أكثر مقاومة من تلك الموجودة في المناطق المعتدلة.

تلعب الكائنات الحية الدقيقة في التربة دورًا مهمًا للغاية ، وإن كان متواضعًا ، في تشكيل إنتاجية النباتات الزراعية ، مما يؤثر بشكل كبير على خصوبة التربة. وبهذا المعنى ، فإن ذات الأهمية الخاصة هي البكتيريا الزرقاء الضوئية التي تعيش في طبقات التربة العلوية وتكون قادرة على استخدام نيتروجين الهواء مع استخدامه اللاحق من قبل النباتات في عملية التمثيل الضوئي. تتعرض هذه الكائنات الدقيقة (خاصة في حقول الأرز) مباشرة للأشعة فوق البنفسجية. يمكن أن يعطل الإشعاع الإنزيم الرئيسي لامتصاص النيتروجين - النيتروجيناز. وبالتالي ، نتيجة لتدمير طبقة الأوزون ، ينبغي توقع انخفاض في خصوبة التربة. من المحتمل أيضًا أن يتم استبدال الأشكال المفيدة الأخرى من الكائنات الحية الدقيقة في التربة الحساسة للأشعة فوق البنفسجية وتموت ، وسوف تتكاثر الأشكال المقاومة ، وقد يتضح أن بعضها ممرض.

بالنسبة للبشر ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية الطبيعية عامل خطر بالفعل في الحالة الحالية لطبقة الأوزون. ردود الفعل على تأثيره متنوعة ومتناقضة. بعضها (تكوين فيتامين د ، زيادة في المقاومة العامة غير النوعية ، تأثير الشفاءمع بعض الأمراض الجلدية) يحسن الصحة ، والبعض الآخر (حروق الجلد والعين ، شيخوخة الجلد ، إعتام عدسة العين ، والسرطان) يزيدها سوءًا.

رد الفعل النموذجي لتعرض العين المفرط هو حدوث التهاب الملتحمة الضوئي - التهاب حاد في الأغشية الخارجية للعين (القرنية والملتحمة). يتطور عادة في ظل ظروف الانعكاس الشديد لأشعة الشمس من الأسطح الطبيعية (المرتفعات الثلجية والقطب الشمالي والصحراء) ويصاحبها ألم أو إحساس بجسم غريب في العين وتمزق وخوف من الضوء وتشنج الجفن. يمكن الحصول على حرق العين في ساعتين في المناطق الثلجية ومن 6 إلى 8 ساعات في الصحراء الرملية.

يمكن أن يؤدي التعرض طويل الأمد للأشعة فوق البنفسجية في العين إلى إعتام عدسة العين وتنكس القرنية والشبكية والظفرة (فرط نمو أنسجة الملتحمة) وسرطان الجلد المشيمي. على الرغم من أن كل هذه الأمراض خطيرة للغاية ، إلا أن إعتام عدسة العين أكثر شيوعًا من غيره ، وعادة ما يحدث دون تغيرات واضحة في القرنية. تعتبر زيادة تواتر إعتام عدسة العين النتيجة الرئيسية لتدمير أوزون الستراتوسفير فيما يتعلق بالعين.

نتيجة التعرض المفرط للجلد ، يحدث التهاب معقم ، أو حمامي ، مصحوبًا ، بالإضافة إلى الألم ، بتغيرات في الحساسية الحرارية والحسية للجلد ، وتثبيط التعرق وتدهور الحالة العامة. في خطوط العرض المعتدلة ، يمكن الحصول على الحمامي في نصف ساعة في الشمس المفتوحة في منتصف يوم صيفي. عادة ، تتطور الحمامي مع فترة كامنة من 1-8 ساعات وتستمر لمدة يوم تقريبًا. تزداد قيمة أقل جرعة حمامية مع زيادة درجة تصبغ الجلد.

مساهمة مهمة في التأثير المسرطنة للأشعة فوق البنفسجية هو تأثيرها الكابت للمناعة. من بين النوعين الموجودين من المناعة - الخلطية والخلوية ، يتم قمع الأخير فقط نتيجة التعرض للأشعة فوق البنفسجية. عوامل المناعة الخلطية إما أن تظل غير مبالية أو ، في حالة التشعيع المزمن بجرعات صغيرة ، يتم تنشيطها ، مما يساهم في زيادة المقاومة العامة غير النوعية. بالإضافة إلى الحد من القدرة على رفض خلايا سرطان الجلد (لا تتغير العدوانية ضد الأنواع الأخرى من الخلايا السرطانية) ، يمكن للتثبيط المناعي الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية أن يقمع تفاعلات حساسية الجلد ، ويقلل من مقاومة العوامل المعدية ، وكذلك يغير مسار ونتائج بعض أمراض معدية.

الأشعة فوق البنفسجية الطبيعية هي المسؤولة عن الجزء الأكبر من أورام الجلد ، والتي يكون تواترها بين السكان البيض قريبًا من إجمالي تواتر الأورام من جميع الأنواع الأخرى مجتمعة. تنقسم الأورام الموجودة إلى نوعين: الورم غير الميلانيني (سرطان الخلايا القاعدية وسرطان الخلايا الحرشفية) وسرطان الجلد الخبيث. الأورام من النوع الأول تسود من الناحية الكمية ، وتنتشر بشكل ضعيف ويمكن علاجها بسهولة. تواتر الأورام الميلانينية منخفض نسبيًا ، لكنها تنمو بسرعة ، وتنتشر مبكرًا ولها معدل وفيات مرتفع. كما هو الحال مع الحمامي ، يتميز سرطان الجلد بوجود ارتباط عكسي واضح بين فعالية التشعيع ودرجة تصبغ الجلد. إن تواتر أورام الجلد بين السكان الزنوج أكثر من 60 مرة ، لدى ذوي الأصول الأسبانية - أقل بـ7-10 مرات من السكان البيض في نفس منطقة خط العرض ، مع نفس التواتر تقريبًا للأورام بخلاف سرطان الجلد. بالإضافة إلى درجة التصبغ ، تشمل عوامل الخطر للإصابة بسرطان الجلد وجود الشامات ، والبقع العمرية والنمش ، وضعف القدرة على تسمير البشرة ، والعيون الزرقاء والشعر الأحمر.

تلعب الأشعة فوق البنفسجية دورًا مهمًا في تزويد الجسم بفيتامين د الذي ينظم عملية التمثيل الغذائي للفوسفور والكالسيوم. يسبب نقص فيتامين (د) الكساح والتسوس ، ويلعب أيضًا دورًا مهمًا في التسبب في الإصابة بالغدة الممثلة ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات.

لا يمكن تعويض دور الأشعة فوق البنفسجية في تزويد الجسم بفيتامين (د) إلا بتناوله مع الطعام ، لأن عملية تخليق فيتامين (د) في الجلد ذاتية التنظيم وتستبعد احتمال الإصابة بفرط الفيتامين. يتسبب هذا المرض في ترسب الكالسيوم في أنسجة الجسم المختلفة مع تنكسها النخري اللاحق.

عندما يحدث نقص فيتامين (د) ، يلزم جرعة من الأشعة فوق البنفسجية ، وهي ما يقرب من 60 جرعة حمامية كحد أدنى سنويًا للمناطق المكشوفة من الجسم. بالنسبة للسكان البيض في مناطق خطوط العرض المعتدلة ، فإن هذا يتوافق مع التعرض اليومي للشمس المفتوحة لمدة نصف ساعة في منتصف النهار من مايو إلى أغسطس. تنخفض شدة تخليق فيتامين (د) مع زيادة درجة التصبغ ؛ قد يختلف ممثلو المجموعات العرقية المختلفة بأكثر من ترتيب من حيث الحجم. نتيجة لذلك ، قد يكون تصبغ الجلد هو سبب نقص فيتامين (د) لدى المهاجرين غير البيض في المناطق المعتدلة والشمالية.

تشير الزيادة الحالية في درجة استنفاد طبقة الأوزون إلى أن الجهود المبذولة لحمايتها غير كافية.

طرق حل مشكلة نضوب طبقة الأوزون

يؤدي الوعي بالخطر إلى حقيقة أن المجتمع الدولي يتخذ المزيد والمزيد من الخطوات لحماية طبقة الأوزون. دعونا نفكر في بعضها.

• 1) إنشاء منظمات مختلفة لحماية طبقة الأوزون (UNEP، COSPAR، MAGA)
• 2) عقد المؤتمرات.
• أ) مؤتمر فيينا (سبتمبر 1987). ناقشت ووقعت على بروتوكول مونتريال:
  • - الحاجة إلى المراقبة المستمرة لتصنيع وبيع واستخدام المواد الأكثر خطورة للأوزون (الفريونات والمركبات المحتوية على البروم ، إلخ)
  • - ينبغي خفض استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية ، مقارنة بمستوى عام 1986 ، بنسبة 20٪ بحلول عام 1993 وإلى النصف بحلول عام 1998.
• ب) في بداية عام 1990. توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن قيود بروتوكول مونتريال غير كافية وتم تقديم مقترحات لوقف الإنتاج والانبعاثات في الغلاف الجوي تمامًا منذ 1991-1992. تلك الفريونات التي يحددها بروتوكول مونتريال.

مشكلة الحفاظ على طبقة الأوزون من المشاكل العالمية للبشرية. لذلك ، يتم مناقشته في العديد من المنتديات على مختلف المستويات ، بما في ذلك اجتماعات القمة الروسية الأمريكية.

يبقى فقط الاعتقاد بأن الوعي العميق بالخطر الذي يهدد البشرية سوف يلهم حكومات جميع البلدان لاتخاذ التدابير اللازمة للحد من انبعاثات المواد الضارة بطبقة الأوزون.

تنظيم الجودة البيئية. الغرض من التنظيم. خصائص المعايير الصحية والبيئية لبيئة الهواء.

يعد إدخال معايير الدولة لجودة البيئة الطبيعية وإنشاء إجراء لتوحيد تأثير الأنشطة الاقتصادية وغيرها على البيئة من بين أهم وظائف إدارة الدولة لإدارة الطبيعة وحماية البيئة.

تم وضع معايير الجودة البيئية لتقييم حالة الهواء والماء والتربة في الغلاف الجوي من حيث الخصائص الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية. هذا يعني أنه إذا كان محتوى مادة كيميائية ، على سبيل المثال ، في الهواء الجوي أو الماء أو التربة لا يتجاوز المعيار المقابل لتركيزها الأقصى المسموح به ، فإن حالة الهواء أو التربة مواتية ، أي لا تشكل خطرا على صحة الإنسان والكائنات الحية الأخرى.

يكمن دور المعايير في تكوين المعلومات حول جودة البيئة الطبيعية في حقيقة أن البعض يعطي تقييماً للبيئة ، بينما يحد البعض الآخر من مصادر الآثار الضارة عليها.

وفقًا لقانون "حماية البيئة" ، يهدف تنظيم جودة البيئة إلى وضع معايير التأثير البيئي القصوى المسموح بها على أساس علمي والتي تضمن سلامة البيئةوحماية الصحة العامة ، وضمان منع التلوث البيئي ، والتكاثر والاستخدام الرشيد للموارد الطبيعية.

يتيح لنا إدخال المعايير البيئية حل المهام التالية:

• 1) تسمح لك المعايير بتحديد درجة تأثير الإنسان على البيئة. لا تعتمد المراقبة البيئية على مراقبة الطبيعة فقط. يجب أن تكون هذه الملاحظة موضوعية ، ويجب أن تحدد درجة تلوث الهواء والماء وما إلى ذلك بمساعدة المؤشرات الفنية.
• 2) تسمح المعايير لهيئة الدولة بممارسة الرقابة على أنشطة مستخدمي الموارد الطبيعية. يتجلى التحكم البيئي في تحليل مستوى التلوث البيئي وتحديد قيمته المسموح بها وفقًا للمعايير المعمول بها.
• 3) المعايير البيئية بمثابة أساس لتطبيق تدابير المسؤولية في حالة تجاوزها. غالبًا ما تكون المعايير البيئية هي المعيار الوحيد لتقديم الجاني إلى العدالة.

المعايير في مجال حماية البيئة - المعايير الموضوعة لجودة البيئة ومعايير التأثير المسموح به ، والتي بموجبها يتم ضمان الأداء المستدام للأنظمة البيئية الطبيعية والحفاظ على التنوع البيولوجي. يتم تنفيذه لهذا الغرض تنظيم الدولةتأثير الأنشطة الاقتصادية وغيرها على البيئة ، بما يضمن الحفاظ على البيئة الملائمة ويضمن سلامة البيئة.

يتمثل التقنين في مجال حماية البيئة في إنشاء:

• 1) معايير الجودة البيئية - المعايير التي يتم وضعها وفقًا للمؤشرات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية وغيرها من المؤشرات لتقييم حالة البيئة والتي بموجبها يتم ضمان بيئة مواتية ؛
• 2) معايير التأثير البيئي المسموح به في سياق الأنشطة الاقتصادية وغيرها - المعايير التي يتم وضعها وفقًا لمؤشرات تأثير الأنشطة الاقتصادية وغيرها على البيئة والتي يتم بموجبها مراعاة معايير الجودة البيئية ؛
• 3) معايير أخرى في مجال حماية البيئة مثل:
  • * معايير الحمل البشري المسموح به على البيئة - المعايير التي يتم وضعها وفقًا لقيمة التأثير الكلي المسموح به لجميع المصادر على البيئة و (أو) المكونات الفردية للبيئة الطبيعية داخل مناطق محددة و (أو) مناطق المياه ، وخاضعة لضمان التشغيل المستدام ، النظم الإيكولوجية الطبيعية والحفاظ على التنوع البيولوجي ؛
  • * معايير الانبعاثات والتصريفات المسموح بها للمواد الكيميائية ، بما في ذلك المواد المشعة والمواد الأخرى والكائنات الحية الدقيقة (معايير الانبعاثات المسموح بها وتصريف المواد والكائنات الدقيقة) - المعايير الموضوعة لموضوعات الأنشطة الاقتصادية وغيرها من الأنشطة وفقًا لمؤشرات كتلة المواد الكيميائية ، بما في ذلك المواد المشعة وغيرها من المواد والكائنات الدقيقة التي يُسمح لها بدخول البيئة من مصادر ثابتة ومتحركة ومصادر أخرى في الوضع المحدد مع مراعاة المعايير التكنولوجية ، والتي تخضع لمعايير الجودة البيئية ؛
  • * المعيار التكنولوجي - المعيار الخاص بانبعاثات وتصريفات المواد والكائنات الدقيقة المسموح بها ، والتي تم وضعها للمصادر الثابتة والمتحركة وغيرها ، العمليات التكنولوجيةوالمعدات وتعكس الكتلة المسموح بها لانبعاثات وتصريفات المواد والكائنات الحية الدقيقة في البيئة لكل وحدة من المخرجات ؛
  • * معايير الحد الأقصى لتركيزات المواد الكيميائية المسموح بها ، بما في ذلك المواد المشعة والمواد الأخرى والكائنات الحية الدقيقة - المعايير التي يتم وضعها وفقًا لمؤشرات الحد الأقصى من المحتوى المسموح به للمواد الكيميائية ، بما في ذلك المواد المشعة والمواد الأخرى والكائنات الحية الدقيقة في البيئة وعدم الامتثال لها قد يؤدي إلى تلوث البيئة وتدهور النظم البيئية الطبيعية ؛
  • * معايير التأثيرات المادية المسموح بها - معايير يتم وضعها وفقًا لمستويات التأثير المسموح به للعوامل المادية على البيئة وبما يتوافق مع معايير الجودة البيئية التي يتم ضمانها.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنفيذ تنظيم الجودة البيئية بمساعدة اللوائح الفنية ، معايير الدولةوغيرها من الوثائق التنظيمية في مجال حماية البيئة.

يتم وضع القواعد والوثائق المعيارية في مجال حماية البيئة واعتمادها وتنفيذها على أساس الإنجازات الحديثة في العلوم والتكنولوجيا ، مع مراعاة القواعد والمعايير الدولية في مجال حماية البيئة.

تمت الموافقة على معايير وطرق تحديدها من قبل السلطات البيئية والسلطات الصحية والوبائية. مع تطور الإنتاج والعلوم والتكنولوجيا ، يتطور التنظيم في البيئة ويتحسن. عند وضع اللوائح ، تؤخذ القواعد والمعايير البيئية الدولية في الاعتبار.

في حالة انتهاك معايير الجودة ، يمكن الحد من الانبعاثات والتصريفات والآثار الضارة الأخرى أو تعليقها أو إيقافها. يتم إصدار هذا الأمر من قبل هيئات الدولة في مجال حماية البيئة والإشراف الصحي والوبائي.

المعايير الصحية والصحية.

لمراعاة تأثير التلوث الكيميائي على صحة الإنسان ، تم إدخال معايير أو معايير دولية ووطنية مختلفة. معدل التلوث هو أقصى تركيز لمحتوى مادة ما في البيئة ، تسمح به التشريعات التنظيمية. المعايير الصحية والنظافة - مجموعة من مؤشرات الحالة الصحية والصحية للمكونات البيئية (الهواء والماء والتربة وما إلى ذلك) ، والتي يتم تحديدها من خلال حجم مستويات التلوث فيها ، والتي يضمن عدم تجاوزها ظروف معيشية طبيعية وسلامتها للصحة.

القانون الاتحادي بتاريخ 30.03.1999. رقم 52-FZ (بصيغته المعدلة في 22 ديسمبر / كانون الأول 2008.) "فيما يتعلق بالرفاهية الصحية والوبائية للسكان" ، ثبت أن القواعد والمعايير الصحية إلزامية لجميع هيئات الدولة والجمعيات العامة وكيانات الأعمال والمسؤولين والمواطنين . تطبق القواعد الصحية والوبائية في جميع أنحاء روسيا.

تُستخدم معايير التلوث الصحي والنظافة لإدارة جودة البيئة ، مما يجعل من الممكن تقليل تأثيرها على صحة الإنسان وحدوث السكان إلى مستوى مقبول.

معايير منظمة الصحة العالمية هي الأكثر انتشارًا في العالم. في بلدنا ، تم إعطاء حالة معايير الدولة في هذا المجال للتركيزات القصوى المسموح بها (MACs) ، والتي تحدد الحد الأقصى لمستوى وجود الملوثات الكيميائية في الهواء أو الماء أو التربة.

التركيز الأقصى المسموح به (MPC) هو معيار صحي وصحي يُعرَّف بأنه أقصى تركيز للمواد الكيميائية في الهواء والماء والتربة ، والتي ، مع التعرض الدوري أو طوال الحياة ، لا تؤثر سلبًا على صحة الإنسان وذريته. يوجد حد أقصى لمرة واحدة ومتوسط ​​يومي ، دول البحر المتوسط ​​الشريكة لمنطقة العمل (المباني) أو للمنطقة السكنية. علاوة على ذلك ، تم تعيين MPC للمنطقة السكنية أقل من منطقة العمل.

يتم تعيين معايير الحد الأقصى المسموح به من الضوضاء والاهتزاز والمجالات المغناطيسية والتأثيرات المادية الأخرى على مستوى يضمن الحفاظ على صحة الناس وقدرتهم على العمل ، وحماية النباتات والحيوانات ، الظروف المواتيةالعمل.

أثبتت المعايير الصحية لمستوى الضوضاء المسموح به في المناطق السكنية أنه يجب ألا يتجاوز 60 ديسيبل ، وفي الليل - من 23 إلى 7 ساعات - 45 ديسيبل. بالنسبة لمناطق المصحات والمنتجعات ، فإن هذه المعايير هي 40 و 30 ديسيبل ، على التوالي.

بالنسبة لمنطقة التطوير السكني ، قامت هيئات الخدمات الصحية والوبائية بإثبات وإقرار المستويات المسموح بها من الاهتزازات والتأثيرات الكهرومغناطيسية.

تشمل التأثيرات الفيزيائية الطبيعية الأخرى التأثيرات الحرارية. مصادرها الرئيسية هي الطاقة والصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة والخدمات المنزلية. تحدد القواعد المعتمدة لحماية المياه السطحية من التلوث الناجم عن المياه العادمة معايير للتأثير الحراري على المسطحات المائية. في مصدر مياه الشرب المنزلية وإمدادات المياه المنزلية ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة المياه في الصيف درجة حرارة الشهر الأكثر سخونة بأكثر من 3 درجات مئوية ، في خزانات مصايد الأسماك - لا تزيد عن 5 درجات مئوية فوق درجة حرارة المياه الطبيعية.

يتطلب القانون الفيدرالي "بشأن حماية البيئة" تعريف معيار للحد الأقصى من التأثيرات المسموح بها لكل مصدر من مصادر التلوث. يعد تحديد MPC إجراءً طبيًا بيولوجيًا وصحيًا مكلفًا وطويل الأمد. حاليًا ، يتجاوز العدد الإجمالي للمواد التي تم تحديد MPCs من أجلها ألف مادة ، في حين أن عدد المواد الضارة التي يتعين على الشخص التعامل معها طوال حياته أكبر بكثير.

الأرض هي الكوكب الوحيد في النظام الشمسيالذي فيه الحياة. من الممكن وجود كائنات حية لأن الكوكب محمي من الإشعاع الشمسي القاتل بواسطة طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير (10-50 كم من سطح الكوكب). الأوزون هو غاز مزرق ، يتكون جزيءه من ثلاث ذرات أكسجين. اسمها مترجم من اليونانيةتعني "الشم". في الواقع ، بعد أخذ نفس عميق من الهواء ، يمكنك أن تشعر برائحة الغاز.

بدون طبقة الأوزون ، سوف يحترق الكوكب حرفيًا تحت أشعة الشمس فوق البنفسجية. ومع ذلك ، لم تتعلم الإنسانية أبدًا أن تكون ممتنة لفرصة العيش على الأرض. كانت ثقوب الأوزون موجودة دائمًا على هذا الكوكب. تظهر وتختفي لأسباب طبيعية. ومع ذلك ، نتيجة للنشاط البشري ، هناك توسع خطير في مناطق الغلاف الجوي غير المحمية بالأوزون ، مما أدى إلى زيادة تعرض الأرض للأشعة فوق البنفسجية.

ما هي ثقوب الأوزون؟

يجب ألا تعتقد أن ثقب الأوزون هو مساحة في الغلاف الجوي ، خالية تمامًا من غاز وقائي. في الواقع ، يوجد الأوزون في هذه المنطقة ، ولكن بتركيز أقل. من خلال هذا الجزء من الغلاف الجوي ، يسهل اختراق الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض. داخل ثقب الأوزون ، يمكن أن يصل تركيز الغاز الأزرق إلى 30٪ من الطبيعي.

ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية

تم تحديد أول وأكبر ثقب للأوزون ، يصل قطره إلى 1000 كيلومتر ، في عام 1985 فوق القارة القطبية الجنوبية. كان تركيز الغاز في هذا الفضاء أقل من المعدل الطبيعي بنسبة 50٪ ، ولوحظ أكبر استنفاد لطبقة الأوزون على مسافة 15-20 كم من سطح الكوكب.

تتميز الحفرة الموجودة فوق المنطقة الجنوبية الفرعية بالمظهر والاختفاء الموسمي. لوحظ انخفاض كبير في تركيز الغاز في نهاية الشتاء وأوائل الربيع (في نصف الكرة الجنوبي هذا هو أغسطس وسبتمبر). هذه الظاهرة ترجع إلى خصوصيات المناخ تحت القطب.

خلال فصل الشتاء في القطب الجنوبي ، تتشكل دوامة بسبب انخفاض درجة حرارة الهواء. تدور الكتلة الهوائية في تكوين الدوامة حول القطب الجنوبي. الاختلاط مع الكتل الهوائية لخطوط العرض الأخرى ضعيف أو غائب. خلال فصل الشتاء القطبي ، يحرم سطح الكوكب من ضوء الشمس ، ويتوقف تكوين الأوزون. ويتم تدمير الغاز المتراكم في الصيف تدريجيًا ، لأن جزيئات المادة غير مستقرة. عندما ينتهي الليل القطبي ، يعود صيف أنتاركتيكا ، يبدأ تركيز الأوزون في الزيادة ببطء ويصل إلى قيمته القصوى بنهاية الصيف.

عرض من الفضاء

توجد حفرة موسمية مماثلة ، ولكنها ليست كبيرة ، فوق المحيط المتجمد الشمالي. يتم تحديد التكوينات الأصغر من قبل الباحثين في جميع أنحاء العالم.

أسباب نضوب طبقة الأوزون

أسباب نضوب طبقة الأوزون نوعان من العوامل:

• طبيعي (العمليات الطبيعية التي تسبب تلوث الهواء) ؛
• بشرية المنشأ (بسبب تأثير الإنسان).

السبب الطبيعي لحدوث مناطق ذات تركيزات منخفضة من الأوزون هو العمليات التي تحدث في المناطق شبه القطبية من الكوكب. وفقًا للنظرية العلمية ، خلال الليالي القطبية ، عندما لا ينتج الأوزون في الغلاف الجوي بسبب غياب الإشعاع الشمسي ، تتشكل سحب الكلور. الكلور ، الذي يشكل أساس كتلة السحابة ، له تأثير مدمر على الأوزون المتبقي في الستراتوسفير.

يتم شد الثقب الناتج ، بمجرد حلول اليوم القطبي ، تتفاعل الأشعة فوق البنفسجية الشمسية مع جزيئات الأكسجين. الغاز الأزرق الناتج ، وهو نسخة مركزة من الأكسجين ، يرتفع إلى طبقة الستراتوسفير. توضح هذه النظرية أن ترقق طبقة الأوزون وتجديدها هي عملية طبيعية مستمرة كانت موجودة دائمًا.

كما أنه يؤثر على تكوين ثقوب الأوزون في الغلاف الجوي. عندما تنفجر البراكين ، يتم إطلاق نواتج الاحتراق في الهواء ، والتي لها تأثير مدمر على جزيئات الأوزون.

ومع ذلك ، في العقود الأخيرة ، أصبح استنفاد طبقة الأوزون مستشريًا بسبب تأثير بشري. الأوزون غاز غير مستقر. يتم تدميره بسبب زيادة انبعاثات الكلور والبروم والهيدروجين والفريونات والمركبات الكيميائية الأخرى التي تدخل الغلاف الجوي نتيجة للأنشطة البشرية ، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.

المصادر الرئيسية لتلوث الهواء:

• المصانع والمصانع غير المزودة بمحطات المعالجة أو التي لا يتم تزويدها بشكل كافٍ ؛
• الأسمدة المعدنية المستخدمة في الأراضي المزروعة ؛
• طائرات نفاثة؛
• تفجيرات نووية.

عند طيران النقل الجوي النفاث ، نتيجة احتراق الوقود في التوربينات ، تنبعث أكاسيد النيتروجين في المجال الجوي. بمجرد وصولهم إلى طبقة الستراتوسفير ، يقومون بتدمير جزيئات الغاز الأزرق. اليوم ، يأتي ثلث انبعاثات أكسيد النيتروجين من النقل الجوي.

تم حظر التجارب النووية من قبل الأمم المتحدة في عام 1996 ، لكن المشكلة البيئية التي تسببت فيها لا تزال قائمة. أثناء الانفجار النووي ، تشكلت كمية هائلة من أكاسيد النيتروجين ، مما أدى إلى تدمير طبقة الأوزون. على مدار 20 عامًا ، تم خلالها إجراء تجارب نووية ، انتشر أكثر من 3 ملايين طن من مركبات النيتروجين في الغلاف الجوي.

الأسمدة المعدنية ، دخول التربة والتفاعل مع الكائنات الحية الدقيقة في التربة ، وكذلك من خلال معقدة تفاعلات كيميائيةتحولت إلى أكاسيد النيتروجين.

عواقب ثقوب الأوزون

يؤدي انخفاض طبقة الأوزون إلى زيادة تأثير الإشعاع الشمسي على سطح الكوكب. يعتبر الإشعاع الشمسي بدون شاشة الأوزون خطرًا مميتًا على الكائنات الحية.

ستكون النتيجة الرئيسية لتدمير طبقة الأوزون على الأرض انقراض جميع ممثلي عالم الحيوان والنبات. اليوم ، يلاحظ العلماء الموت الجماعي لأنواع العوالق البحرية وسكان أعماق البحار بسبب التأثير السلبي المتزايد للأشعة فوق البنفسجية.

أما بالنسبة لتأثيرها على الإنسان ، فإن زيادة الإشعاع الشمسي تؤثر سلباً على حالة الجلد ، مما يؤدي إلى زيادة حالات الإصابة بالورم الميلانيني - سرطان الجلد. إذا زادت كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تدخل الأرض ، فإن حدوث أمراض الأورام الأخرى سيزداد أيضًا. لذلك ، إذا انخفض مستوى الغاز الأزرق في الستراتوسفير بنسبة 1٪ أخرى ، فإن عدد مرضى السرطان سيزداد بمقدار 7000 كل عام.

طرق حل المشكلة

نظرًا لأن الجاني الرئيسي في تدمير طبقة الأوزون على كوكب الأرض هو النشاط البشري ، فإن تطبيع حالة الغلاف الجوي يتطلب إنشاء تقنيات إنتاج وتشغيل جديدة تهدف إلى تقليل انبعاثات الفريونات والمركبات الضارة الأخرى بشكل كبير وحتى القضاء عليها.

لمنع ظهور ثقوب الأوزون ، يلزم:

• تحسين هياكل التنظيف على أنابيب المصنع ؛
• الحد من استخدام الأسمدة المعدنية.
• إنشاء مركبات لا تعمل بالوقود القابل للاحتراق ، ولكن بالكهرباء ومصادر الطاقة الأخرى.

مثل هذه التدابير الوقائية لها تأثير إيجابي ، ومع ذلك ، وفقًا لخبراء البيئة ، فإن تدابير استعادة طبقة الأوزون أكثر فاعلية. يشير هذا إلى رش الغاز المصطنع بواسطة طائرات خاصة على ارتفاع 10-30 كم فوق سطح الأرض. ستتيح لك هذه الطريقة ترقيع الثقوب في الغلاف الجوي بسرعة ، لكنها لا تخلو من عيوبها. المشكلة الأولى هي التكلفة العالية للحدث (وهي مجدية اقتصاديًا فقط بمشاركة مشتركة من عدة دول). المشكلة الثانية هي أن إيصال الأوزون الاصطناعي إلى مكان الرش أمر صعب وخطير على الناقل.

في عام 1985 ، تم اعتماد اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون. في عام 1987 ، تم إنشاء بروتوكول مونتريال ، والذي يدرج أكثرها ضررًا المواد المتطايرةالتي تظهر في الفضاء الجوي نتيجة نشاط بشري. وقد تعهدت الدول المشاركة بخفض انبعاثات هذه المواد والقضاء عليها بحلول بداية القرن الحادي والعشرين.

نتائج الاتفاقية الدولية واضحة للعيان. انخفضت مساحة ثقوب الأوزون في أجزاء مختلفة من الكوكب ، بما في ذلك القارة القطبية الجنوبية. يواصل المجتمع الدولي كفاحه الجاد لحل المشكلة: يتم إنشاء مركبات صديقة للبيئة ، ويتم تحسين تقنيات الإنتاج الصناعي والزراعي.

إن أهم عنصر في الغلاف الجوي ، والذي يؤثر على المناخ ويحمي جميع أشكال الحياة على الأرض من الإشعاع الشمسي ، هو طبقة الأوزون. يقع الجزء الأكبر من الأوزون على ارتفاعات من 10 إلى 50 كم ، والحد الأقصى - عند 18-26 كم. في المجموع ، يحتوي الستراتوسفير على 3.3 تريليون طن من الأوزون. في طبقة الأوزون ، يكون الأوزون في حالة نادرة جدًا.

دور الأوزون في الحفاظ على الحياة البيولوجية على الأرض عظيم بشكل استثنائي. تمتص جزيئات الأوزون الأشعة فوق البنفسجية الصلبة للشمس على وجه التحديد في تلك المنطقة الطيفية ، وهي المنطقة الأكثر تدميراً للأنظمة البيولوجية. يتم تدمير الجزيئات العضوية بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. ينطبق هذا أيضًا على جزيئات الحمض النووي المعروفة بأنها مسؤولة عن نقل الصفات الوراثية. طبقة الأوزون ، مثل الدرع ، لا تحمي فقط المادة الحية من التدمير المباشر ، ولكنها تضمن أيضًا مسار التطور.

أرز. 1 الأوزون في الغلاف الجوي للأرض

إذا انخفض سمك الأوزون ، فقد يتسبب ذلك في ضرر لا يمكن إصلاحه لجميع الكائنات الحية. يمتص الماء الأشعة فوق البنفسجية الصلبة بشكل سيئ ، وبالتالي يشكل خطرًا كبيرًا على النظم البيئية البحرية. أظهرت التجارب أن العوالق التي تعيش في الطبقة القريبة من السطح ، مع زيادة شدة الأشعة فوق البنفسجية الصلبة ، يمكن أن تتضرر بشكل خطير وقد تموت تمامًا. تقع العوالق في قاعدة السلاسل الغذائية لجميع النظم البيئية البحرية تقريبًا ، لذلك يمكن القول دون مبالغة أن كل أشكال الحياة تقريبًا في الطبقات السطحية للبحار والمحيطات يمكن أن تختفي. النباتات أقل حساسية للأشعة فوق البنفسجية الصلبة ، ولكن إذا زادت الجرعة ، يمكن أن تتأثر أيضًا. إن الاختفاء التام لطبقة الأوزون سيعني بلا شك اختفاء أشكال الحياة الأعلى. في البشر ، تشير التقديرات الآن إلى أنه حتى الانخفاض الطفيف في سمك طبقة الأوزون يمكن أن يزيد من الإصابة بسرطان الجلد. ومع ذلك ، ستجد البشرية بسهولة طريقة لحماية نفسها من الأشعة فوق البنفسجية القاسية ، ولكنها في نفس الوقت تخاطر بالجوع حتى الموت. سيؤثر التوزيع المختلف للأوزون في الارتفاع أيضًا بشكل كبير على المناخ ، حيث ستتغير طبيعة امتصاص الأوزون للأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي درجة حرارة الستراتوسفير.

كانت مشكلة الأوزون ، كأحد المكونات الغازية الصغيرة للغلاف الجوي ، محل اهتمام دائرة صغيرة من العلماء في السابق ، ولكنها اكتسبت الآن أهمية عالمية. يرجع هذا التغيير الدراماتيكي إلى اكتشاف أن المحتوى الطبيعي للأوزون في الغلاف الجوي يتعرض للتهديد من الأنشطة البشرية.

إذا تم جمع كمية الأوزون بالكامل عند ضغط طبيعي 760 مم زئبق. فن. ودرجة حرارتها 273.15 كلفن فيكون سمك هذه الطبقة 2.5 -3 مم فقط. الأوزون غاز أكّال يميل قليلاً إلى الزرقة. يتكون جزيءه من ثلاث ذرات أكسجين (O 3) ، لذلك فإن الأوزون هو "قريب كيميائي" للمادة الأكثر ثباتًا وغنى في الغلاف الجوي اللازمة لتنفس الإنسان ، والتي تتكون من ذرتين من الأكسجين (O 2).

خصائص الأوزون:

القدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة بيولوجيا من الشمس.

الأوزون هو أقوى عامل مؤكسد (بمعنى آخر ، سم) ، لذا فإن الأوزون الموجود على مستوى الأرض يشكل خطورة.

استيعاب الأشعة تحت الحمراءسطح الأرض.

القدرة على التأثير بشكل مباشر وغير مباشر التركيب الكيميائيالغلاف الجوي.

نظرًا لأن آلية تكوين جزيئات الأوزون متوازنة مع آلية تدميرها ، يعتبر العلماء أن متوسط ​​كمية الأوزون في الستراتوسفير ثابت نسبيًا منذ تكوين الغلاف الجوي الحديث للأرض.

على عكس مكونات الغلاف الجوي الأخرى ، ظهر الأوزون في الغلاف الجوي حصريًا بوسائل كيميائية وهو أصغر مكون في الغلاف الجوي. من وجهة نظر بيئية ، ممتلكات قيمةالأوزون هو قدرته على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة بيولوجيًا من الشمس ؛ في حين أن الأوزون المركب الكيميائي هو أقوى عامل مؤكسد (مجرد سم) ، قادر على تسمم نفس النباتات والحيوانات عند الاتصال المباشر الذي يحميه مثل طبقة الأوزون الستراتوسفيرية. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الأوزون من غازات الدفيئة الفعالة. وأخيرًا ، يؤثر الأوزون على المكونات النشطة الصغيرة للغلاف الجوي ، ومن خلالها المكونات المستقرة ، التي ، مثل الأوزون نفسه ، تمتص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. وبالتالي ، فإن الأوزون ليس له تأثير مباشر فحسب ، بل له تأثير غير مباشر أيضًا على تأثير الاحتباس الحراري ومستوى الأشعة فوق البنفسجية على سطح الأرض.

إن المصدر الوحيد للأوزون في الغلاف الجوي تقريبًا هو التفكك الضوئي للأكسجين الجزيئي إلى ذرات ، متبوعًا بالهدوء السريع للذرة إلى جزيء O 2 مع تكوين جزيء الأوزون:

O 2 + H N \ u003d O + O (1)

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

(هنا M هو أي جزيء هواء).

تحدث هذه العملية على ارتفاعات تزيد عن 30 كم ، لأن الإشعاع الشمسي قصير الموجة لا يخترق تحت هذا الارتفاع. نتيجة لذلك ، تظهر جزيئات الأوزون وذرات الأكسجين عالية جدًا في الغلاف الجوي.

يحدث موت الأوزون الجوي نتيجة للعمليات التالية:

O 3 + H N \ u003d O + O 2 (3)

O + O 3 \ u003d O 2 + O 2 (4)

وهكذا ، فإن الذرات التي تكونت في يوم من الأيام من جزيئات الأكسجين يتم إعادة تجميعها في جزيء. نلاحظ فقط أنه من أجل "تحلل" جزيء الأوزون ، فإن إشعاع الموجة القصيرة غير مطلوب. ارتباط ذرة O مع جزيء O 2 في الأوزون ضعيف جدًا ، لذلك ، حتى عندما يتم تشعيعها بالضوء المرئي ، سيتم فصل جزيء الأوزون ضوئيًا إلى المكونات الأصلية.

وألاحظ أيضًا أن التفاعل (3) هو المورد الرئيسي لذرات الأكسجين ؛ سرعته عند جميع ارتفاعات طبقة التروبوسفير والستراتوسفير أعلى بثلاث مرات أو أكثر من معدل التفاعل (1).

تم اقتراح الآلية المذكورة أعلاه في أوائل ثلاثينيات القرن الماضي من قبل الجيوفيزيائي الإنجليزي تشابمان وكانت المحاولة الأولى لشرح تكوين طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.

يولد الأوزون في الستراتوسفير ويموت باستمرار ، لذلك تتكون طبقته من مقدار التوازن. ونظرًا لأن هذا التوازن متحرك ، يمكن أن يتغير سمك طبقة الأوزون. هناك تقلبات موسمية يومية في محتوى الأوزون ، بالإضافة إلى دورات مرتبطة بالتغيرات طويلة المدى في النشاط الشمسي. تتشكل أكبر كمية من الأوزون (46٪) في الستراتوسفير من الحزام الاستوائي ، حيث تقع كثافته القصوى على ارتفاع 26 كم تقريبًا من السطح. في خطوط العرض الوسطى ، تقع في الأسفل: في الشتاء - على ارتفاع 22 كم ، وفي الصيف - 24 كم. في المناطق القطبية ، يبلغ ارتفاع الحد الأقصى 13-18 كم فقط ، وهنا ينتقل الأوزون بشكل مكثف إلى الطبقات السفلى من الغلاف الجوي.

هناك العديد من الأسباب لإضعاف درع الأوزون بسبب الأنشطة البشرية. بشكل عام ، يمكن تقسيمها إلى مجموعتين.

1. الانبعاثات من الطائرات والصواريخ على ارتفاعات عالية

أولا، هي عمليات إطلاق صواريخ فضائية. يحترق الوقود ، "يحترق" ثقوب كبيرة في طبقة الأوزون. كان يُفترض ذات مرة أن هذه "الثقوب" قد أُغلقت. اتضح لا. لقد كانوا موجودين لبعض الوقت.

ثانيا، - الطائرات. خاصة تلك التي تطير على ارتفاعات 12-15 كم. البخار المنبعث منها وغيرها من المواد يدمر طبقة الأوزون. لكن في الوقت نفسه ، فإن الطائرات التي تحلق على مسافة تقل عن 12 كم تؤدي إلى زيادة في الأوزون. في المدن ، هو أحد مكونات الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

ثالثا، - أكاسيد النيتروجين. يتم التخلص منها بواسطة نفس الطائرات ، ولكن الأهم من ذلك كله أنها تنطلق من سطح التربة ، خاصة أثناء تحلل الأسمدة النيتروجينية.

نظرًا لأن الرحلات الجوية الأسرع من الصوت لا يتم إجراؤها كثيرًا اليوم ، فإنها لا تسبب ضررًا كبيرًا لطبقة الأوزون. كما أن عمليات إطلاق الصواريخ ليست متكررة جدًا ، ولكنها يمكن أن تسبب أضرارًا بالغة الخطورة لطبقة الأوزون. لذلك ، مع كتلة إجمالية للمكوك الفضائي المداري تبلغ مائة وثلاثة وأربعين طنًا ونصف ، في عملية الرفع إلى ارتفاع 50 كيلومترًا ، يصدر نظام الصواريخ الذي يعمل بالوقود الصلب 187 طنًا من الكلور 2 ومركباته ، 7 أطنان من أكاسيد النيتروجين وتدمر 10 ملايين طن من الأوزون أثناء الرحلة. هذا كثير ، لأن الغلاف الجوي للأرض يحتوي فقط على 3،000،000،000 طن من الأوزون.

تلعب أكاسيد النيتروجين دورًا مهمًا في تكوين وتدمير الأوزون ، ويحدث التدمير التحفيزي للأوزون في طبقة التروبوسفير في طبقة الستراتوسفير - التكوين الحفزي.

2. مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات

كانت مركبات الكربون الكلورية فلورية تعتبر ذات يوم مواد كيميائية مثالية للتطبيقات العملية لأنها مستقرة للغاية وغير نشطة ، وبالتالي فهي غير سامة. ومن المفارقات أن خمول هذه المركبات هو الذي يجعلها خطرة على الأوزون الجوي. لا تتحلل مركبات الكربون الكلورية فلورية بسرعة في طبقة التروبوسفير (الطبقة السفلية من الغلاف الجوي الممتدة من سطح الأرض إلى ارتفاع 10 كم) ، كما يحدث ، على سبيل المثال ، مع معظم أكاسيد النيتروجين ، وفي النهاية تخترق في طبقة الستراتوسفير ، الحد الأعلى من التي تقع على ارتفاع حوالي 50 كم. عندما ترتفع جزيئات الكلوروفلوروكربون إلى ارتفاع حوالي 25 كم ، حيث يكون تركيز الأوزون أعلى ، فإنها تتعرض لأشعة فوق بنفسجية شديدة (الشكل 2) ، لكنها لا تخترق ارتفاعات منخفضة بسبب تأثير الحماية للأوزون. تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تدمير جزيئات الفريون المستقرة في ظل الظروف العادية ، وتتحلل إلى مكونات شديدة التفاعل ، ولا سيما الكلور الذري. وهكذا ، تنقل مركبات الكربون الكلورية فلورية الكلور من سطح الأرض عبر طبقة التروبوسفير والغلاف الجوي السفلي ، حيث يتم تدمير مركبات الكلور الخاملة الأقل ، إلى طبقة الستراتوسفير ، إلى الطبقة ذات أعلى تركيز للأوزون. من المهم جدًا أن يعمل الكلور كعامل مساعد أثناء تدمير الأوزون: أثناء عملية كيميائيةلا تنقص كميتها. نتيجة لذلك ، يمكن لذرة كلور واحدة تدمير ما يصل إلى 100000 جزيء أوزون قبل تعطيلها أو إعادتها إلى طبقة التروبوسفير. يُقدر الآن إطلاق الفريونات في الغلاف الجوي بملايين الأطنان ، ولكن تجدر الإشارة إلى أنه حتى في الحالة الافتراضية للوقف الكامل لإنتاج واستخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية ، لا يمكن تحقيق نتيجة فورية: تأثير الفريونات التي دخلت بالفعل سوف يستمر الغلاف الجوي لعدة عقود. يُعتقد أن أكثر مركبي CFC استخدامًا ، وهما الفريون 11 (CFCl 3) والفريون 12 (CF 2 Cl 2) ، لهما عمران في الغلاف الجوي يبلغ 75 و 100 عام ، على التوالي.

أرز. 2 تدمير طبقة الأوزون للأرض بواسطة الفريوناتأحد أكثر الأدلة إثارة للإعجاب على أن الكلور هو بالفعل العامل المسؤول عن ثقب الأوزون جاء في سبتمبر 1987 ، عندما طار العلماء طائرة من أمريكا الجنوبية مباشرة إلى القطب الجنوبي ، في منطقة ثقب الأوزون. يكاد يكون صعود وهبوط الأوزون صورة طبق الأصل عن صعود وهبوط ClO. علاوة على ذلك ، فإن تركيز الكلور في ثقب الأوزون نفسه أعلى بمئات المرات من أي مستوى يمكن تفسيره من حيث كيمياء الغلاف الجوي. غالبًا ما يشار إلى هذه الظاهرة باسم "مسدس الدخان". حتى منتجي مركبات الكربون الكلورية فلورية أصبحوا مقتنعين بأن ثقب الأوزون ليس طبيعيًا. هذا دليل على التغيرات العميقة في الغلاف الجوي الناجمة عن ملوثات الكلور الاصطناعية.

استغرق العلماء عدة سنوات للعثور على تفسير لظهور ثقب الأوزون. باختصار ، هذا هو.

نظرًا لأن القارة القطبية الجنوبية محاطة بالمحيط ، يمكن للرياح أن تدور باستمرار حول القارة التي لا توجد بها سلاسل جبلية. خلال فصل الشتاء الجنوبي ، يتشكلون حول دوامة القطب ، وهو قمع من الرياح يجمع الهواء فوق القارة القطبية الجنوبية ويحمله ، ولا يسمح له بالاختلاط مع الغلاف الجوي الآخر. تعمل هذه الدوامة بمثابة "وعاء تفاعل" منعزل للمركبات الكيميائية الجوية القطبية (وهي أقوى بكثير من تلك التي تتشكل فوق القطب الشمالي ، لذا فإن ثقب الأوزون الشمالي أضعف بكثير).

أرز. 3 ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبيةتحت ضغط الحجج المذكورة أعلاه ، بدأت العديد من البلدان في اتخاذ تدابير تهدف إلى تقليل إنتاج واستخدام الفريونات. منذ عام 1978 ، تم حظر استخدام الفريونات في الهباء الجوي في الولايات المتحدة. لسوء الحظ ، لم يكن استخدام الفريونات في الصناعات الأخرى محدودًا. في سبتمبر 1987 ، وقعت 23 دولة رائدة في العالم على بروتوكول في مونتريال يلزمها بتقليل استهلاكها من مركبات الكربون الكلورية فلورية. اليوم ، وقعت حوالي 150 دولة عليها.

بالإضافة إلى ذلك ، في عام 1985 ، تم التوقيع على اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون ، والتي أقرت فيها البلدان المتقدمة بحقيقة مشكلة استنفاد طبقة الأوزون.

وفقًا للاتفاق الذي تم التوصل إليه في مونتريال ، كان على البلدان المتقدمة خفض استهلاك مركبات الكربون الكلورية فلورية إلى نصف مستوى عام 1986 بحلول عام 1999. وقد تم بالفعل العثور على بديل جيد للفريونات ، البروبان ، في الهباء الجوي لاستخدامه كوقود دافع (أي مادة كيميائية خاملة التي تخلق ضغطًا زائدًا) - خليط البيوتان. من حيث المعلمات الفيزيائية ، فهي عمليا ليست أدنى من الفريونات ، ولكنها ، على عكسها ، قابلة للاشتعال. ومع ذلك ، يتم بالفعل إنتاج مثل هذه الهباء الجوي في العديد من البلدان. الأمر الأكثر صعوبة هو حالة وحدات التبريد - ثاني أكبر مستهلك للفريونات. الحقيقة هي أنه بسبب قطبية جزيئات الكلوروفلوروكربون ، فإن لديهم حرارة عالية من التبخر ، وهو أمر مهم للغاية بالنسبة لسائل العمل في الثلاجات ومكيفات الهواء. أفضل بديل معروف للفريونات اليوم هو الأمونيا ، لكنها سامة ولا تزال أدنى من الفريونات من حيث المعايير الفيزيائية. تم الحصول على نتائج جيدة للهيدروكربونات المفلورة بالكامل. في العديد من البلدان ، يتم تطوير بدائل جديدة وتم تحقيق نتائج عملية جيدة بالفعل ، ولكن هذه المشكلة لم يتم حلها بالكامل بعد.

أتمنى أن تعلمنا مشكلة طبقة الأوزون أن نعالج جميع المواد التي تدخل الغلاف الجوي نتيجة للنشاط البشري باهتمام وحذر كبيرين.

قبل الاكتشافات التي حدثت في القرن الماضي ، لم يكن الناس يعرفون ببساطة الدور الذي يلعبه الأوزون. في نهاية القرن اتضح ذلك لعدة أسباب يتم تدمير طبقة الأوزون، يصبح أرق في بعض الأماكن أو أقل تشبعًا بالأوزون. تم استدعاء هذه الظاهرة ثقوب الأوزون.

أسباب نضوب طبقة الأوزون

الأكسجين ثلاثي الذرات يسمى الأوزون. يقع الجزء الرئيسي منه في الغلاف الجوي العلوي على ارتفاع 12 إلى 50 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر. يتركز التركيز الأكثر أهمية على ارتفاع 23 كيلومترًا. تم اكتشاف هذا الغاز في الغلاف الجوي عام 1873 من قبل العالم الألماني شنبين. في وقت لاحق ، تم العثور على مثل هذا التعديل للأكسجين تحت الارتفاعات المحددة وحتى في طبقات الغلاف الجوي بالقرب من سطح الأرض.

طبقة الأوزون ، tion.ru

اتضح أن أكبر دور في تكوين ثقوب الأوزون يلعبه إطلاق الصواريخ الفضائية ورحلات الطائرات على ارتفاعات تتراوح من 12 إلى 16 كيلومترًا ، بالإضافة إلى انبعاثات الفريون.

لأول مرة ، تم اكتشاف ثقب أوزون يبلغ قطره أكثر من 1000 كيلومتر لأول مرة في عام 1985 في نصف الكرة الجنوبي فوق القارة القطبية الجنوبية من قبل مجموعة من العلماء من بريطانيا.

التقدم التكنولوجي وثقوب الأوزون

أكبر ضرر لطبقة الأوزون ناتج عن مركبات الكلور والهيدروجين. تتشكل هذه المركبات أثناء تحلل الفريونات. عادة ما يتم استخدامها كمرشات. عندما يتم الوصول إلى عتبة درجة حرارة معينة ، يغلي الفريون. في نفس الوقت ، يزيد حجمها عدة مرات. هذه هي العملية المطلوبة في صناعة الهباء الجوي.

ثقوب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية وروسيا على الخريطة ، omartasatt.info

يستخدم الفريون أيضًا في تصنيع الأجهزة التي توفر درجات حرارة منخفضة. هم في أنظمة كبيرة وصغيرة. المجمداتفي الثلاجات الصناعية والمنزلية. عندما تتسرب الفريونات ، بوزن أقل من وزن الهواء الجوي ، فإنها تبدأ في الارتفاع. في الغلاف الجوي ، ينفصل الكلور ويتفاعل مع الأكسجين ثلاثي الذرات ، وبالتالي يدمر جزيئات الأوزون ، ويحوله إلى أكسجين عادي.

تم اكتشاف تدمير طبقة الأوزون في الغلاف الجوي منذ وقت طويل ، ولكن لم يتم تقييم العملية حقًا حتى الثمانينيات. اتضح أنه مع الانخفاض الكبير في الأوزون في الغلاف الجوي ، سيتوقف الكوكب عن البرودة. ستبدأ درجة الحرارة في الارتفاع. علاوة على ذلك ، فإن معدل هذا النمو سوف يتجاوز حتى خيار تطوير ظاهرة الاحتباس الحراري بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ما إذا كان تأثير الدفيئة هو سبب تدمير طبقة الأوزون لا يزال نقطة خلافية للعلماء.

عواقب تدمير طبقة الأوزون على الأرض

كما ذكرنا سابقًا ، فإن الأوزون هو أكسجين ثلاثي الذرات. الغاز له رائحة خاصة ولونه مزرق. في ظل ظروف معينة ، يتحول الغاز إلى سائل ، يتميز بلون يسمى "النيلي". في ظل ظروف خاصة ، يمكن أن يتغير الأوزون من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. في هذه الحالة ، سيتحول لونه إلى اللون الأزرق الداكن.

لن يكون من المبالغة القول أنه بدون وجود طبقة الأوزون ، ستكون الحياة على كوكبنا مستحيلة. على الأقل بالشكل الموجود.

تعتبر الأشعة فوق البنفسجية خطرة على جميع الكائنات الحية. إذا أصبحت أكثر شدة ، فستبدأ الأمراض الخطيرة الهائلة تحت تأثيرها. الرؤية تعاني. هذا هو تطور إعتام عدسة العين ، وتغيرات في القرنية ، وتقشير شبكية العين. للأشعة فوق البنفسجية الصلبة تأثير محبط على المناعة الخلوية. بادئ ذي بدء ، سوف يؤثر على الجلد ، معبرًا عنه في أمراض الأورام. ستتوقف الكائنات الحية ، بسبب التعرض للإشعاع المتزايد ، عن مقاومة أي عدوى بدرجة أقل بكثير.

حقيقة مثيرة للاهتمام: تأثير ثقوب الأوزون على البشر هو نمو أمراض مثل سرطان الجلد وإعتام عدسة العين.

ثقوب الأوزون تشكل خطرا على الصحة ، 5klass.net

الأشعة فوق البنفسجية الشديدة لها تأثير ساحق على عملية التمثيل الضوئي. يسبب تغيرات في سلوك الحيوانات. تكيفهم معطل. يبدأون في الهجرة. تتسارع عملية تكاثر الطحالب الخضراء المزرقة ، والتي لها تأثير ضار على سكان البيئة المائية. انخفضت الموارد البيولوجية لمحيطات العالم بشكل كبير. يؤثر الإشعاع على زريعة الأسماك والبيض.

هناك انخفاض في خصوبة التربة. تموت البكتيريا التي تعيش في التربة ، حساسة للأشعة فوق البنفسجية. وفقط بالنسبة لهم ، تدين التربة بالخصوبة إلى حد كبير. إذا لم يتغير الوضع ، فستكون النتيجة النهائية هي تحويل الأرض إلى كوكب هامد.

مشكلة ثقوب الأوزون

بدأت المشكلة تناقش على المستوى العالمي ، يمكن أن تؤدي إلى. تم التوقيع على الوثائق والاتفاقيات ذات الصلة. توصلت الدول إلى قرار موحد بشأن الحاجة إلى تقليل إنتاج الفريونات. تم العثور على بديل لهم. اتضح أنه خليط من البروبان والبيوتان. مؤشراته يمكن أن تحل محل الفريونات بنجاح.

في الوقت الحاضر ، لا يزال خطر تدمير طبقة الأوزون من بين أكثر المخاطر الموضعية. ومع ذلك ، في العالم ، يستمر استخدام التقنيات التي تستخدم الفريونات. لذلك ، ينشغل العلماء في حل مشكلة تقليل انبعاثات الفريون ، ومحاولة إيجاد بدائل أرخص وأكثر ملاءمة لهم.

طرق حل مشكلة ثقوب الأوزون العالمية

في عام 1985 ، بدأ العالم في اتخاذ تدابير جادة لحماية طبقة الأوزون. ثقوب الأوزون جديدة مشكلة بيئية. في البداية ، تم إدخال قيود على انبعاثات الفريون. ثم وافقت الحكومات على اتفاقية فيينا. يهدف إلى حماية طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. تقول الاتفاقية أن:

• تتبنى وفود تمثل دول مختلفة اتفاقية تنص على التعاون في مجال البحث في العمليات والمواد التي تؤثر على طبقة الأوزون ولها تأثير استفزازي على التغييرات فيها.
• تلتزم البلدان بالرصد المنتظم لطبقة الأوزون.
• تنظم الدول العمل على ابتكار التقنيات ، وكذلك المواد ذات الخصائص الفريدة التي تساعد في تقليل الضرر الذي يلحق بالأوزون في الغلاف الجوي.
• تتعهد البلدان بالتعاون في تطوير التدابير واستخدامها ، وكذلك لضمان المراقبة المستمرة للأنشطة التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين ثقوب الأوزون.
• يتم نقل التقنيات المتقدمة والمعرفة المكتسبة للبلد إلى بعضها البعض.

خلال الفترة التي انقضت منذ اعتماد اتفاقية فيينا ، وقعت البلدان على العديد من البروتوكولات للحد من إطلاق مركبات الكربون الكلورية فلورية. في الوقت نفسه ، يتم تحديد الحالات التي يجب فيها إيقاف إنتاجها تمامًا.

استعادة طبقة الأوزون

إن أسباب ونتائج استنفاد طبقة الأوزون معروفة جيداً. أكبر مشكلة تنطوي على خطر هي التكنولوجيا المستخدمة في تصنيع وحدات التبريد. هذه الفترة الزمنية كانت تسمى أحيانًا أزمة الفريون. التطورات الجديدة تتطلب استثمارات رأسمالية كبيرة. كان لهذا تأثير سلبي على الإنتاج. ومع ذلك ، تم العثور على حل. اتضح أنه يمكن استبدال الفريونات بمواد أخرى. بالإضافة إلى غازات البروبان والبيوتان ، فقد تبين أنها تعمل بالوقود الهيدروكربوني. اليوم ، تكتسب المنشآت التي تستخدم تفاعلات كيميائية ماصة للحرارة مكانة.

خريطة ثقب الأوزون ، omartasatt.info. يمكنك أن ترى على الخريطة نضوب طبقة الأوزون في منطقة خط الاستواء ، روسيا (باللون الأزرق).

هناك أيضا حديث عن استعادة طبقة الأوزون. وفقًا لعلماء الفيزياء ، يمكن تنظيف الغلاف الجوي للكوكب من الفريونات باستخدام وحدة طاقة بسعة لا تقل عن 10 rBT. تشير التقديرات إلى أن الشمس قادرة على إنتاج ما يصل إلى 6 أطنان من الأوزون في الثانية ، لكن تدميرها أسرع. إذا ، لاستخدام وحدات الطاقة كمصانع للأوزون ، فمن الممكن تحقيق التوازن. وهذا يعني أن الأوزون سوف يتشكل بقدر ما سيتم تدميره.

تجديد طبقة الأوزون

مشروع إنتاج الأوزون ليس المشروع الوحيد. على سبيل المثال ، وفقًا للعلماء ، يمكن تكوين الأوزون بشكل مصطنع في الستراتوسفير. يمكن القيام بالشيء نفسه في الغلاف الجوي.

يُقترح تغذية الستراتوسفير بالأوزون المصطنع بمساعدة طائرات الشحن التي يمكنها رش هذا الغاز بالارتفاعات المناسبة.

يمكن الحصول على جزيئات الأوزون من الأكسجين العادي باستخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء. يمكن استخدام أجهزة الطيران لهذا الغرض.

إذا كان استخدام منصة مع الليزر سيوفر تأثيرًا إيجابيًا في حل مشكلة ثقوب الأوزون ، فيمكن وضع هذه الأجهزة في المحطة الفضائية. في هذه الحالة ، من الممكن ضمان الإمداد المستمر بالأوزون.

العيب الرئيسي لجميع هذه التطورات هو السعر. تكلفة أي مشروع مرتفعة للغاية. ولهذا السبب لم يتم تنفيذ جزء كبير من المشاريع.

خاتمة

تم إنفاق مليارات الدولارات لإنقاذ طبقة الأوزون على الأرض ، أو على الأقل الحفاظ عليها بالشكل الذي هي عليه الآن. لقد حسب العلماء أنه إذا توقف أي نشاط بشري () ، وهو سبب ثقوب الأوزون ، فسوف يستغرق الأمر 100-200 سنة لإعادته إلى حجمه السابق.