Какво причинява разрушаването на озоновия слой. Озонови дупки

Озонът е вид кислород, който се намира в стратосферата, на приблизително 12-50 километра от земята. Най-високата концентрация на това вещество е на разстояние приблизително 23 километра от повърхността. Озонът е открит през 1873 г. от немския учен Шьонбайн. Впоследствие тази модификация на кислорода е открита в повърхността и в горните слоеве на атмосферата. Като цяло озонът се състои от триатомни кислородни молекули. При нормални условия това е син газ с характерен аромат. При различни фактори озонът се превръща в течност с цвят индиго. Когато стане твърд, придобива тъмносин оттенък.

Стойността на озоновия слой се крие във факта, че той действа като вид филтър, поглъщайки определено количество ултравиолетови лъчи. Предпазва биосферата и хората от пряка слънчева радиация.

Причини за разрушаване на озона

В продължение на много векове хората не са подозирали за съществуването на озон, но тяхната дейност се отразява неблагоприятно на състоянието на атмосферата. IN този моментучените говорят за такъв проблем като озоновите дупки. Изчерпването на кислородната модификация възниква по различни причини:

  • изстрелване на ракети и спътници в космоса;
  • експлоатация на въздушен транспорт на височина 12-16 километра;
  • емисии на фреон във въздуха.

Основни разрушители на озоновия слой

Най-големите врагове на слоя за модификация на кислорода са водородните съединения и хлорът. Това се дължи на разлагането на фреоните, които се използват като пулверизатори. При определена температура те са в състояние да кипят и да се увеличават по обем, което е важно за производството на различни аерозоли. Доста често фреоните се използват за оборудване за замразяване, хладилници и охладителни агрегати. Когато фреоните се издигат във въздуха, хлорът се отделя при атмосферни условия, което от своя страна превръща озона в кислород.

Проблемът с разрушаването на озоновия слой е открит отдавна, но през 80-те години на миналия век учените бият тревога. Ако озонът се намали значително в атмосферата, земята ще загуби нормалния си температурен режим и ще спре да се охлажда. В резултат на това в различни страни бяха подписани огромен брой документи и споразумения с цел намаляване на производството на фреони. Освен това е изобретен заместител на фреона - пропан-бутан. Според техническите си параметри това вещество има висока производителност, може да се използва там, където се използват фреони.

Днес проблемът с разрушаването на озона е много актуален. Въпреки това, използването на технологии, използващи фреони, продължава. В момента хората мислят как да намалят количеството на емисиите на фреон, търсят заместители за спасяване и възстановяване на озоновия слой.

Методи за борба

От 1985 г. се предприемат мерки за защита на озоновия слой. Първата стъпка беше въвеждането на ограничения за емисиите на фреони. Освен това правителството одобри Виенската конвенция, чиито разпоредби са насочени към защита на озоновия слой и се състоят от следните точки:

  • представители различни страниприе споразумение за сътрудничество относно изследване на процеси и вещества, които влияят на озоновия слой и провокират промените му;
  • систематичен мониторинг на състоянието на озоновия слой;
  • създаване на технологии и уникални вещества, които спомагат за минимизиране на щетите;
  • сътрудничество в различни области на разработване на мерки и тяхното прилагане, както и контрол на дейности, които провокират появата на озонови дупки;
  • трансфер на технологии и придобити знания.

През последните десетилетия бяха подписани протоколи, според които производството на флуорохлорвъглеводороди трябва да бъде намалено, а в някои случаи и напълно спряно.

Най-проблематично беше използването на щадящи озона продукти при производството на хладилно оборудване. През този период започва истинска "фреонова криза". Освен това развитието изисква значителни финансови инвестиции, което не може да не разстрои предприемачите. За щастие беше намерено решение и производителите вместо фреони започнаха да използват други вещества в аерозолите (въглеводородно гориво като бутан или пропан). Днес използването на инсталации, способни да използват ендотермични химични реакции, които абсорбират топлина, е често срещано явление.

Възможно е също така да се пречисти атмосферата от съдържанието на фреони (според физиците) с помощта на ядрена електроцентрала, чиято мощност трябва да бъде най-малко 10 GW. Този дизайн ще служи като отличен източник на енергия. В крайна сметка е известно, че Слънцето е способно да произведе около 5-6 тона озон само за една секунда. Чрез увеличаване на тази цифра с помощта на силови агрегати е възможно да се постигне баланс между унищожаването и производството на озон.

Много учени смятат за целесъобразно създаването на "фабрика за озон", която да подобри състоянието на озоновия слой.

В допълнение към този проект има много други, включително изкуствено производство на озон в стратосферата или производство на озон в атмосферата. Основният недостатък на всички идеи и предложения е тяхната висока цена. Големите финансови загуби изтласкват проекти на заден план и някои от тях остават нереализирани.

Петминутно видео за защита на озоновия слой

Разрушаване на озоновия слой

Озоновият слой е част от стратосферата на височина от 12 до 50 km, в която под въздействието на ултравиолетова радиация от слънцето кислородът (O 2) се йонизира, придобивайки трети кислороден атом, а озонът (O 3 ) се получава. Сравнително висока концентрация на озон (около 8 ml/m3) абсорбира опасните ултравиолетови лъчи и предпазва всичко живо на сушата от вредни лъчения. Освен това, ако не беше озоновият слой, тогава животът изобщо нямаше да може да излезе от океаните и не биха възникнали високоразвити форми на живот като бозайници, включително хората. Най-високата плътност на озона се наблюдава на височина 20 km, най-голямата част от общия обем - на височина от 40 km. Ако беше възможно да се извлече целия озон в атмосферата и да се компресира при нормално налягане, резултатът би бил слой, покриващ повърхността на Земята с дебелина само 3 мм. За сравнение, цялата атмосфера, компресирана при нормално налягане, би образувала слой от 8 km.

Озонът е активен газ и може да повлияе неблагоприятно на хората. Обикновено концентрацията му в долните слоеве на атмосферата е незначителна и не оказва вредно въздействие върху хората. Големи количества озон се образуват в големите градове с натоварен трафик в резултат на фотохимични трансформации на изгорелите газове на превозните средства.

Озонът също така регулира твърдостта на космическото излъчване. Ако този газ е поне частично унищожен, тогава, естествено, твърдостта на радиацията рязко се увеличава и следователно настъпват реални промени в растителния и животинския свят.

Вече е доказано, че липсата или ниската концентрация на озон може или води до рак, който по най-лошия начин се отразява на човечеството и способността му да се възпроизвежда.

Причини за разрушаване на озоновия слой

Озоновият слой предпазва живота на Земята от вредното ултравиолетово лъчение на слънцето. С течение на годините е установено, че озоновият слой изпитва леко, но постоянно отслабване в определени области на земното кълбо, включително гъсто населени райони в средните ширини на северното полукълбо. Над Антарктида е открита обширна "озонова дупка".

Унищожаването на озона се случва поради излагане на ултравиолетова радиация, космически лъчи, определени газове: азотни съединения, хлор и бром, флуорохлорвъглеводороди (фреони). Човешките дейности, които разрушават озоновия слой, предизвикват най-голямо безпокойство. Поради това много страни подписаха международно споразумение за намаляване на производството на озоноразрушаващи вещества.

Има много причини за отслабването на озоновия щит.

Първо, това са изстрелванията на космически ракети. Изгарянето на гориво "изгаря" големи дупки в озоновия слой. Някога се предполагаше, че тези „дупки“ се затварят. Оказа се, че не. Те съществуват от доста време.

Второ, самолети. Особено летене на височини от 12-15 км. Излъчената от тях пара и други вещества разрушават озона. Но в същото време самолети, летящи под 12 км. Дайте увеличение на озона. В градовете той е един от компонентите на фотохимичния смог. Трето, това е хлорът и неговите съединения с кислород. Страхотно количество(до 700 хиляди тона) от този газ навлиза в атмосферата, главно от разлагането на фреони. Фреоните са газове, които не влизат в никакви химически реакции близо до повърхността на Земята, кипят при стайна температура и поради това рязко увеличават обема си, което ги прави добри пулверизатори. Тъй като температурата им намалява с разширяването им, фреоните се използват широко в хладилната индустрия.

Всяка година количеството фреони в земната атмосфера се увеличава с 8-9%. Те постепенно се издигат нагоре в стратосферата и стават активни под въздействието на слънчевата светлина – влизат във фотохимични реакции, отделяйки атомен хлор. Всяка частица хлор е способна да унищожи стотици и хиляди озонови молекули.

На 9 февруари 2004 г. на сайта на НАСА Earth Institute се появи новината, че учени от Харвардския университет са открили молекула, която унищожава озона. Учените нарекоха тази молекула "димер на хлорен монооксид", тъй като се състои от две молекули хлорен оксид. Димерът съществува само в особено студената стратосфера над полярните региони, когато нивата на хлорния монооксид са относително високи. Тази молекула идва от хлорофлуоровъглеводороди. Димерът причинява разграждането на озона, като поглъща слънчевата светлина и се разпада на два хлорни атома и кислородна молекула. Свободните хлорни атоми започват да взаимодействат с молекулите на озона, което води до намаляване на неговото количество.

Последици от разрушаването на озона

Появата на "озонови дупки" (сезонно намаляване на съдържанието на озон наполовина или повече) е наблюдавана за първи път в края на 70-те години над Антарктида. През следващите години продължителността на съществуване и площта на „озоновите дупки“ нараснаха и досега те вече са завзели южните райони на Австралия, Чили и Аржентина. Успоредно с това, макар и с известно закъснение, процесът на разрушаване на озона се развива над Северното полукълбо. В началото на 90-те години се наблюдава спад с 20 - 25% над Скандинавия, балтийските държави и северозападните райони на Русия. В географски ширини, различни от субполярните, разрушаването на озона е по-слабо изразено, но и тук то е статистически значимо (1,5-6,2% през последното десетилетие).

Изчерпването на озоновия слой може да окаже значително влияние върху екологията на океаните. Много от неговите системи вече са подложени на стрес при съществуващите нива на естествено UV лъчение и увеличаването на интензитета му за някои от тях може да бъде катастрофално. В резултат на излагане на ултравиолетова радиация във водните организми се нарушава адаптивното поведение (ориентация и миграция), потискат се фотосинтезата и ензимните реакции, както и процесите на размножаване и развитие, особено в ранните етапи. Тъй като чувствителността към ултравиолетовото лъчение на различните компоненти на водните екосистеми варира значително, в резултат на разрушаването на стратосферния озон, трябва да се очаква не само намаляване на общата биомаса, но и промяна в структурата на водните екосистеми. При тези условия полезните чувствителни форми могат да загинат и да бъдат изтласкани, а устойчивите, токсични за околната среда, като синьо-зелените водорасли, могат да се размножават интензивно.

Ефективността на водните хранителни вериги се определя решаващо от продуктивността на първоначалната им връзка - фитопланктона. Изчисленията показват, че в случай на 25% разрушаване на стратосферния озон трябва да се очаква 35% намаление на първичната производителност в повърхностни слоевеокеан и 10% намаление на целия фотосинтезен слой. Значението на прогнозираните промени става очевидно, ако вземем предвид, че фитопланктонът използва повече от половината от въглеродния диоксид в процеса на глобалната фотосинтеза и само 10-то намаляване на интензивността на този процес е еквивалентно на удвояване на емисиите на въглероден диоксид в атмосферата в резултат на изгаряне на минерали. Освен това ултравиолетовото лъчение инхибира производството на диметилсулфид от фитопланктона, който играе важна роля при образуването на облаци. Последните две явления могат да причинят дългосрочни промени в глобалния климат и морското равнище.

От биологичните обекти на вторичните връзки на водните хранителни вериги, ултравиолетовото лъчение може директно да засегне яйцата и малките риби, ларвите на скариди, стриди и раци, както и други малки животни. В условията на стратосферно разрушаване на озоновия слой се прогнозира растеж и смърт на малките риби за търговски цели и в допълнение намаляване на улова в резултат на намаляване на първичната производителност на Световния океан.

За разлика от водните организми, висшите растения могат частично да се адаптират към увеличаване на интензитета на естествената ултравиолетова радиация, но при условия на 10-20% намаляване на озоновия слой те изпитват инхибиране на растежа, намаляване на производителността и промени в състав, който намалява хранителна стойност. Чувствителността към ултравиолетовото лъчение може да варира значително, както при растенията различни видове, и за различни линии от един и същи вид. Културите, районирани в южните райони, са по-устойчиви от тези, районирани в умерените зони.

Много важна, макар и посредствена роля във формирането на продуктивността на земеделските растения играят почвените микроорганизми, които оказват значително влияние върху почвеното плодородие. В този смисъл особен интерес представляват фототрофните цианобактерии, които живеят в най-горните слоеве на почвата и са способни да оползотворяват въздушния азот с последващото му използване от растенията в процеса на фотосинтеза. Тези микроорганизми (особено в оризови полета) са директно изложени на ултравиолетово лъчение. Радиацията може да инактивира ключовия ензим за усвояване на азота - нитрогеназата. Така в резултат на разрушаването на озоновия слой трябва да се очаква намаляване на почвеното плодородие. Също така е много вероятно други полезни форми на почвени микроорганизми, които са чувствителни към ултравиолетовото лъчение, да бъдат заменени и да загинат, а устойчивите форми да се размножават, някои от които могат да се окажат патогенни.

За хората естественото ултравиолетово лъчение е рисков фактор вече в съществуващото състояние на озоновия слой. Реакциите на неговото въздействие са разнообразни и противоречиви. Някои от тях (образуването на витамин D, повишаване на общата неспецифична резистентност, лечебен ефектс някои кожни заболявания) подобрява здравето, други (изгаряния на кожата и очите, стареене на кожата, катаракта и канцерогенеза) го влошават.

Типична реакция при преекспониране на очите е появата на фотокератоконюнктивит - остро възпаление на външните мембрани на окото (роговицата и конюнктивата). Обикновено се развива при условия на интензивно отразяване на слънчевата светлина от естествени повърхности (снежни планини, арктически и пустинни зони) и е придружено от болка или усещане за чуждо тяло в окото, сълзене, фотофобия и спазъм на клепачите. Изгарянето на очите може да се получи за 2 часа в снежни райони и 6 до 8 часа в пясъчна пустиня.

Дългосрочното излагане на ултравиолетова радиация в окото може да причини катаракта, дегенерация на роговицата и ретината, птеригиум (прекомерен растеж на конюнктивалната тъкан) и хороидален меланом. Въпреки че всички тези заболявания са много опасни, катарактата е по-честа от другите, обикновено се развива без видими промени в роговицата. Увеличаването на честотата на катаракта се счита за основна последица от разрушаването на стратосферния озон по отношение на окото.

В резултат на преекспониране на кожата се развива асептично възпаление или еритема, придружено, освен болка, от промени в термичната и сетивната чувствителност на кожата, потискане на изпотяването и влошаване на общото състояние. В умерените ширини еритема може да се получи за половин час на открито слънце в средата на летен ден. Обикновено еритема се развива с латентен период от 1-8 часа и продължава около един ден. Стойността на минималната еритемна доза се увеличава с увеличаване на степента на пигментация на кожата.

Важен принос за канцерогенния ефект на ултравиолетовото лъчение е неговият имуносупресивен ефект. От 2 съществуващи вида имунитет - хуморален и клетъчен, само последният се потиска в резултат на излагане на ултравиолетово лъчение. Факторите на хуморалния имунитет или остават безразлични, или в случай на хронично облъчване в малки дози се активират, което допринася за повишаване на общата неспецифична резистентност. В допълнение към намаляването на способността за отхвърляне на клетките на рак на кожата (агресивността спрямо други видове ракови клетки не се променя), имуносупресията, предизвикана от ултравиолетово лъчение, може да потисне кожни алергични реакции, да намали резистентността към инфекциозни агенти и също така да промени хода и резултата от някои инфекциозни заболявания.

Естественото ултравиолетово лъчение е отговорно за по-голямата част от кожните тумори, чиято честота в бялата популация е близка до общата честота на туморите от всички други типове, взети заедно. Съществуващите тумори са разделени на два вида: немеланом (базалноклетъчен и плоскоклетъчен карциноми) и злокачествен меланом. Туморите от първия тип преобладават количествено, слабо метастазират и лесно се лекуват. Честотата на меланомите е сравнително ниска, но те растат бързо, метастазират рано и имат висока смъртност. Както при еритема, ракът на кожата се характеризира с ясна обратна корелация между ефективността на облъчването и степента на пигментация на кожата. Честотата на кожните тумори при негрите е повече от 60 пъти, при латиноамериканците - 7-10 пъти по-ниска, отколкото при бялата популация в същата широчина, с почти същата честота на тумори, различни от рак на кожата. В допълнение към степента на пигментация, рисковите фактори за рак на кожата включват наличието на бенки, старчески петна и лунички, лоша способност за тен, сини очи и червена коса.

Ултравиолетовото лъчение играе важна роля за снабдяването на организма с витамин D, който регулира процеса на фосфорно-калциевия метаболизъм. Дефицитът на витамин D причинява рахит и кариес, а също така играе важна роля в патогенезата на представителната жлеза, давайки висока смъртност.

Ролята на ултравиолетовото лъчение за снабдяването на организма с витамин D не може да бъде компенсирана само чрез приемането му с храна, тъй като процесът на биосинтеза на витамин D в кожата е саморегулиращ се и изключва възможността за хипервитаминоза. Това заболяване причинява отлагания на калций в различни тъкани на тялото с последващата им некротична дегенерация.

Когато се появи дефицит на витамин D, е необходима доза ултравиолетово лъчение, което е приблизително 60 минимални еритемни дози годишно за откритите части на тялото. За бялото население в умерените ширини това съответства на ежедневно излагане на открито слънце за половин час в средата на деня от май до август. Интензивността на синтеза на витамин D намалява с увеличаване на степента на пигментация; представители на различни етнически групи могат да се различават с повече от порядък. В резултат на това пигментацията на кожата може да бъде причина за дефицит на витамин D при небели имигранти в умерените и северните ширини.

Настоящото увеличение на степента на изчерпване на озоновия слой показва, че усилията, които се полагат за опазването му, са недостатъчни.

Начини за решаване на проблема с разрушаването на озона

Осъзнаването на опасността води до факта, че международната общност предприема все повече стъпки за опазване на озоновия слой. Нека разгледаме някои от тях.

  • 1) Създаване на различни организации за защита на озоновия слой (UNEP, COSPAR, MAGA)
  • 2) Провеждане на конференции.
  • а) Виенска конференция (септември 1987 г.). Той обсъди и подписа Монреалския протокол:
    • - необходимостта от постоянен мониторинг на производството, продажбата и употребата на най-опасните вещества за озона (фреони, бромсъдържащи съединения и др.)
    • - използването на хлорфлуорвъглеводороди, в сравнение с нивото от 1986 г., трябва да бъде намалено с 20% до 1993 г. и наполовина до 1998 г.
  • б) В началото на 1990г. учените стигнаха до извода, че ограниченията на Монреалския протокол са недостатъчни и бяха направени предложения за пълно спиране на производството и емисиите в атмосферата още през 1991-1992 г. тези фреони, които са ограничени от Монреалския протокол.

Проблемът за опазването на озоновия слой е един от глобалните проблеми на човечеството. Затова той се обсъжда на много форуми на различни нива, включително на руско-американските срещи на върха.

Остава само да вярваме, че дълбокото осъзнаване на опасността, заплашваща човечеството, ще вдъхнови правителствата на всички страни да предприемат необходимите мерки за намаляване на емисиите на вредни за озона вещества.

Регулиране на качеството на околната среда. Целта на регулирането. Характеристики на санитарно-хигиенните норми на въздушната среда.

Въвеждането на държавни стандарти за качество на природната среда и установяването на процедура за стандартизиране на въздействието на стопанските и други дейности върху околната среда са сред най-важните функции на държавното управление на управлението на природата и опазването на околната среда.

Създадени са стандарти за качество на околната среда за оценка на състоянието на атмосферния въздух, водата, почвата по отношение на химични, физични и биологични характеристики. Това означава, че ако съдържанието например на химично вещество в атмосферния въздух, водата или почвата не надвишава съответния стандарт на неговата максимално допустима концентрация, тогава състоянието на въздуха или почвата е благоприятно, т.е. не е опасно за човешкото здраве и други живи организми.

Ролята на стандартите при формирането на информация за качеството на природната среда се състои в това, че някои дават оценка на околната среда, а други ограничават източниците на вредни въздействия върху нея.

Съгласно Закона "За опазване на околната среда", регулирането на качеството на околната среда има за цел да установи научно обосновани максимално допустими стандарти за въздействие върху околната среда, които гарантират екологична безопасности опазване на общественото здраве, осигуряване на предотвратяване на замърсяване на околната среда, възпроизводство и рационално използване на природните ресурси.

Въвеждането на екологични стандарти ни позволява да решим следните задачи:

  • 1) Стандартите ви позволяват да определите степента на човешкото въздействие върху околната среда. Мониторингът на околната среда се основава не само на наблюдението на природата. Това наблюдение трябва да е съществено, да определя степента на замърсяване на въздуха, водата и т.н. с помощта на технически индикатори.
  • 2) Стандартите позволяват на държавния орган да упражнява контрол върху дейността на ползвателите на природни ресурси. Екологичният контрол се проявява в анализиране на нивото на замърсяване на околната среда и определяне на допустимата му стойност в съответствие с установените стандарти.
  • 3) Екологичните стандарти служат като основа за прилагане на мерки за отговорност в случай на тяхното надвишаване. Често екологичните стандарти служат като единствен критерий за изправяне на извършителя пред правосъдието.

Стандарти в областта на опазването на околната среда - установени стандарти за качество на околната среда и норми за допустимо въздействие върху нея, при спазване на които се осигурява устойчивото функциониране на природните екологични системи и се запазва биологичното разнообразие. Извършва се за целта държавно регулираневъздействието на стопанските и други дейности върху околната среда, гарантиране на опазването на благоприятна околна среда и осигуряване на екологична безопасност.

Нормирането в областта на опазването на околната среда се състои в установяване на:

  • 1) стандарти за качество на околната среда - стандарти, които се установяват в съответствие с физични, химични, биологични и други показатели за оценка на състоянието на околната среда и при които се осигурява благоприятна околна среда;
  • 2) нормативи за допустимо въздействие върху околната среда при извършване на стопански и други дейности - нормативи, които се установяват в съответствие с показатели за въздействието на стопанските и други дейности върху околната среда и при които се спазват стандартите за качество на околната среда;
  • 3) други стандарти в областта на опазването на околната среда, като:
    • * норми за допустимо антропогенно натоварване върху околната среда - стандарти, които са установени в съответствие със стойността на допустимото общо въздействие на всички източници върху околната среда и (или) отделни компоненти на природната среда в рамките на определени територии и (или) водни площи, и при което се осигурява устойчиво функциониране на естествените екологични системи и опазване на биологичното разнообразие;
    • * стандарти за допустими емисии и изхвърляния на химикали, включително радиоактивни, други вещества и микроорганизми (стандарти за допустими емисии и изхвърляния на вещества и микроорганизми) - стандарти, които се установяват за субектите на стопанска и друга дейност в съответствие с показателите за маса на химикали, включително радиоактивни, други вещества и микроорганизми, които са разрешени да навлизат в околната среда от стационарни, мобилни и други източници в установения режим и при спазване на технологичните стандарти и при спазване на които се осигуряват стандарти за качество на околната среда;
    • * технологичен стандарт - стандартът за допустими емисии и изхвърляния на вещества и микроорганизми, който е установен за стационарни, мобилни и други източници, технологични процеси, оборудване и отразява допустимата маса на емисии и изхвърляния на вещества и микроорганизми в околната среда за единица продукция;
    • * стандарти за максимално допустими концентрации на химикали, включително радиоактивни, други вещества и микроорганизми - стандарти, които са установени в съответствие с показателите за максимално допустимото съдържание на химикали, включително радиоактивни, други вещества и микроорганизми в околната среда и неспазването на които може да доведе до замърсяване на околната среда, влошаване на естествените екологични системи;
    • * норми за допустими физически въздействия - норми, които се установяват в съответствие с нивата на допустимо въздействие на физическите фактори върху околната среда и в съответствие с които се осигуряват стандарти за качество на околната среда.

В допълнение, регулирането на качеството на околната среда се извършва с помощта на технически регламенти, държавни стандартии други нормативни документи в областта на опазването на околната среда.

Нормите и нормативните документи в областта на опазването на околната среда се разработват, утвърждават и прилагат на базата на съвременни постижения на науката и технологиите, като се вземат предвид международните правила и стандарти в областта на опазването на околната среда.

Стандартите и методите за тяхното определяне са одобрени от органите по околна среда и санитарно-епидемиологичните органи. С развитието на производството, науката и технологиите се развива и подобрява регулацията в екологията. При разработването на регламенти се вземат предвид международните екологични норми и стандарти.

В случай на нарушаване на стандартите за качество, емисиите, изхвърлянията и други вредни ефекти могат да бъдат ограничени, преустановени, спрени. Тази заповед се издава от държавни органи в областта на опазването на околната среда и санитарно-епидемиологичния надзор.

Санитарни и хигиенни стандарти.

За да се вземе предвид въздействието на химическото замърсяване върху човешкото здраве, са въведени различни международни и национални норми или стандарти. Степента на замърсяване е максималната концентрация на съдържанието на дадено вещество в околната среда, разрешена с нормативни актове. Санитарно-хигиенни стандарти - набор от показатели за санитарно-хигиенното състояние на компонентите на околната среда (въздух, вода, почва и др.), определени от величината на техните нива на замърсяване, чието непревишаване гарантира нормални условия на живот и безопасност за здраве.

Федерален закон от 30.03.1999г. № 52-FZ (изменен от 22 декември 2008 г.) "За санитарното и епидемиологичното благополучие на населението" установи, че санитарните правила и норми са задължителни за всички държавни органи, обществени сдружения, стопански субекти, длъжностни лица и граждани . Санитарните и епидемиологичните правила се прилагат в цяла Русия.

Санитарно-хигиенните стандарти за замърсяване се използват за управление на качеството на околната среда, което дава възможност да се намали тяхното въздействие върху човешкото здраве и заболеваемостта на населението до приемливо ниво.

Стандартите на СЗО са най-разпространените в света. У нас статут на държавни стандарти в тази област е даден на максимално допустимите концентрации (ПДК), които определят максималното ниво на присъствие на химически замърсители във въздуха, водата или почвата.

Максимално допустимата концентрация (МДК) е санитарно-хигиенен стандарт, определен като максималната концентрация на химикали във въздуха, водата и почвата, която при периодична експозиция или през целия живот не оказва неблагоприятно въздействие върху здравето на човек и неговото потомство. Има максимални еднократни и среднодневни ПДК, ПДК за работната зона (помещения) или за жилищната зона. Освен това MPC за жилищната зона е по-малка, отколкото за работната зона.

Нормите за максимално допустими нива на шум, вибрации, магнитни полета и други физически въздействия са определени на ниво, което осигурява запазване здравето и работоспособността на хората, опазване на флората и фауната, благоприятни условиятруд.

Санитарните норми за допустимото ниво на шум в жилищните райони са установили, че то не трябва да надвишава 60 децибела, а през нощта - от 23 до 7 часа - 45 децибела. За санаториално-курортните зони тези стандарти са съответно 40 и 30 децибела.

За територията на жилищно застрояване органите на санитарно-епидемиологичната служба обосноваха и утвърдиха допустимите нива на вибрации и електромагнитни въздействия.

Други нормализирани физически ефекти включват термични ефекти. Основните му източници са енергията, енергоемките индустрии, битовите услуги. Приетите Правила за опазване на повърхностните води от замърсяване с отпадъчни води определят стандарти за топлинното въздействие върху водните обекти. В източника на битова питейна и битова вода температурата на водата през лятото не трябва да надвишава температурата на най-горещия месец с повече от 3 ° по Целзий, в риболовните резервоари - не повече от 5 ° Целзий над естествената температура на водата.

Федералният закон "За опазване на околната среда" изисква определянето на стандарт за максимално допустими въздействия за всеки източник на замърсяване. Определянето на ПДК е скъпа и дълготрайна медико-биологична и санитарно-хигиенна процедура. В момента общият брой на веществата, за които са определени ПДК, надхвърля хиляда, докато броят на вредните вещества, с които човек трябва да се справя през целия си живот, е с порядък по-голям.

Земята е единствената планета в слънчева системана която има живот. Съществуването на живи организми е възможно, защото планетата е защитена от смъртоносната слънчева радиация от озоновия слой, разположен в стратосферата (на 10 - 50 км от повърхността на планетата). Озонът е синкав газ, чиято молекула се състои от три кислородни атома. Името му е преведено от Гръцкиозначава "мирише". Наистина, след като си поемете дълбоко въздух, можете да усетите как мирише газът.

Без озонов слой планетата буквално ще изгори под ултравиолетовите лъчи на слънцето. Човечеството обаче така и не се е научило да бъде благодарно за възможността да живее на Земята. Озонови дупки винаги са съществували на планетата. Те се появяват и изчезват по естествени причини. В резултат на антропогенната дейност обаче има опасно разширяване на незащитени от озон участъци от атмосферата, поради което Земята става все по-изложена на ултравиолетова радиация.

Какво представляват озоновите дупки?

Не трябва да мислите, че озоновата дупка е пространство в атмосферата, напълно лишено от защитен газ. Всъщност озонът присъства в тази област, но в по-ниска концентрация. Чрез такъв участък от атмосферата ултравиолетовото лъчение е по-лесно да пробие до земната повърхност. В рамките на озоновата дупка концентрацията на син газ може да бъде до 30% от нормалната.

Озонова дупка над Антарктида

Първата и най-голяма озонова дупка, достигаща диаметър от 1000 км, е идентифицирана през 1985 г. над Антарктида. Концентрацията на газ в това пространство е под нормата с 50%, а най-голямото изчерпване на озоновия слой е отбелязано на разстояние 15-20 km от повърхността на планетата.

Дупката над южната субполярна област се характеризира със сезонна поява и изчезване. Значително намаляване на концентрацията на газ се наблюдава в края на зимата и началото на пролетта (в южното полукълбо това са август и септември). Това явление се дължи на особеностите на субполярния климат.

През антарктическата зима се образува вихър поради понижаване на температурата на въздуха. Въздушната маса в състава на вихъра циркулира около южния полюс. Смесването с въздушните маси от други географски ширини е слабо или липсва. През полярната зима планетарната повърхност е лишена от слънчева светлина, образуването на озон е спряно. А натрупаният през лятото газ постепенно се унищожава, тъй като молекулите на веществото не са стабилни. Когато полярната нощ приключи, антарктическото лято се завръща, концентрацията на озон започва бавно да нараства и достига максималната си стойност до края на лятото.

Поглед от космоса

Подобна сезонна дупка, но не толкова голяма, се намира над Северния ледовит океан. По-малки образувания се идентифицират от изследователи по целия свят.

Причини за разрушаване на озоновия слой

Причините за разрушаването на озоновия слой са два вида фактори:

  • естествени (естествени процеси, които причиняват замърсяване на въздуха);
  • антропогенни (поради човешкото влияние).

Естествената причина за възникването на райони с ниски концентрации на озон са процесите, протичащи в субполярните райони на планетата. Според научната теория през полярните нощи, когато озонът не се произвежда в атмосферата поради липса на слънчева радиация, се образуват хлорни облаци. Хлорът, който формира основата на облачната маса, има разрушителен ефект върху озона, оставащ в стратосферата.

Получената дупка се затяга, веднага щом настъпи полярният ден, слънчевата ултравиолетова слънчева светлина взаимодейства с кислородните молекули. Полученият син газ, който е концентрирана версия на кислород, се издига в стратосферния слой. Тази теория показва, че изтъняването и обновяването на озоновия слой е непрекъснат естествен процес, който винаги е съществувал.

Той също така влияе върху образуването на озонови дупки в атмосферата. При експлозия на вулкани във въздуха се отделят продукти от горенето, които имат разрушителен ефект върху молекулите на озона.

Въпреки това, през последните десетилетия изчерпването на озоновия слой се засили поради антропогенно въздействие. Озонът е нестабилен газ. Разрушава се поради увеличените емисии на хлор, бром, водород, фреони и други химични съединения, изпускани в атмосферата в резултат на човешката дейност, създавайки парников ефект.

Основните източници на замърсяване на въздуха:

  • инсталации и фабрики, които не са снабдени или недостатъчно снабдени с пречиствателни станции;
  • минерални торове, прилагани върху обработваеми земи;
  • реактивни самолети;
  • ядрени експлозии.

При полет на реактивен въздушен транспорт, в резултат на изгаряне на гориво в турбините, във въздушното пространство се отделят азотни оксиди. Веднъж попаднали в стратосферата, те унищожават сините газови молекули. Днес 1/3 от емисиите на азотен оксид идват от въздушния транспорт.

Ядрените тестове бяха забранени от ООН през 1996 г., но екологичният проблем, който той причини, все още съществува. По време на ядрена експлозия се образува огромно количество азотни оксиди, разрушаващи озоновия слой. За 20 години, през които бяха проведени ядрени опити, повече от 3 милиона тона азотни съединения се разпространяват в атмосферата.

Минерални торове, попадащи в почвата и взаимодействащи с почвените микроорганизми, също чрез комплексни химична реакцияпревръщат в азотни оксиди.

Последици от озонови дупки

Намаляването на озоновия слой води до увеличаване на въздействието на слънчевата радиация върху повърхността на планетата. Слънчевата радиация без озонов екран е смъртоносна опасност за живите организми.

Основната последица от разрушаването на озоновия слой на Земята ще бъде изчезването на всички представители на животинския и растителния свят. Още днес учените отбелязват масовата смърт на морските планктонни видове и дълбоководните обитатели поради повишеното отрицателно въздействие на ултравиолетовата радиация.

Що се отнася до въздействието върху хората, увеличаването на слънчевата радиация се отразява неблагоприятно върху състоянието на кожата, което води до увеличаване на случаите на меланом - рак на кожата. Ако количеството на ултравиолетовата радиация, навлизаща в Земята, расте, честотата на други онкологични патологии също ще се увеличи. Така че, ако нивото на синия газ в стратосферата спадне с още 1%, тогава броят на пациентите с рак ще се увеличава със 7000 годишно.

Начини за решаване на проблема

Тъй като основният виновник за разрушаването на озоновия слой на планетата е човешката дейност, нормализирането на състоянието на атмосферата изисква създаването на нови технологии за производство и експлоатация, насочени към значително намаляване и дори премахване на емисиите на фреони и други вредни съединения.

За да се предотврати появата на озонови дупки, е необходимо:

  • подобряване на почистващите конструкции на заводските тръби;
  • намаляване на използването на минерални торове;
  • създаването на превозни средства, които не работят с горимо гориво, а с електричество и други източници на енергия.

Такива превантивни мерки имат положителен ефект, но според еколозите мерките за възстановяване на озоновия слой са много по-ефективни. Това се отнася до разпръскването на изкуствено синтезиран газ от специални самолети на височина 10-30 км над земната повърхност. Този метод ще ви позволи бързо да закърпите дупки в атмосферата, но не е без своите недостатъци. Първият проблем е високата цена на събитието (това е икономически осъществимо само при съвместно участие на няколко държави). Вторият проблем е, че доставянето на синтетичен озон до мястото на пръскане е трудно и опасно за носителя.

През 1985 г. е приета Виенската конвенция за защита на озоновия слой. През 1987 г. е създаден Монреалският протокол, който изброява най-вредните летливи вещества, появяващи се във въздушното пространство в резултат на човешка дейност. Участващите страни се ангажираха да намалят емисиите на тези вещества и да ги премахнат до началото на 21-ви век.

Резултатите от международното споразумение са видими. Площта на озоновите дупки е намаляла в различни части на планетата, включително над Антарктида. Световната общност продължава сериозно да се бори с проблема: създават се екологични превозни средства, подобряват се технологиите за промишлено и селскостопанско производство.

Най-важният компонент на атмосферата, който влияе на климата и предпазва целия живот на Земята от слънчевата радиация, е озоносферата. По-голямата част от озона се намира на височини от 10 до 50 km, а неговият максимум - на 18 -26 km. Общо стратосферата съдържа 3,3 трилиона тона озон. В озоносферния слой озонът е в много разредено състояние.

Ролята на озона в опазването на биологичния живот на Земята е изключително голяма. Молекулите на озона поглъщат твърдото ултравиолетово лъчение на Слънцето именно в този спектрален участък, който е най-разрушителен за биологичните системи. Органичните молекули се унищожават от ултравиолетовото (UV) лъчение. Това важи и за ДНК молекулите, за които е известно, че са отговорни за предаването на наследствени черти. Озоновият слой, подобно на щит, не само предпазва живата материя от пряко унищожаване, но и осигурява хода на еволюцията.

Ориз. 1 Озон в земната атмосфера

Ако дебелината на озона намалее, това ще причини непоправима вреда на всички живи организми. Твърдият ултравиолетов се абсорбира слабо от водата и следователно представлява голяма опасност за морските екосистеми. Експериментите показват, че планктонът, живеещ в близкия до повърхността слой, с увеличаване на интензитета на твърдото UV лъчение, може да бъде сериозно повреден и дори да умре напълно. Планктонът е в основата на хранителните вериги на почти всички морски екосистеми, така че може да се каже без преувеличение, че почти целият живот в повърхностните слоеве на моретата и океаните може да изчезне. Растенията са по-малко чувствителни към твърдо UV, но ако дозата се увеличи, те също могат да бъдат засегнати. Пълното изчезване на озоновия слой несъмнено би означавало изчезване на висшите форми на живот. При хората се смята, че дори леко намаляване на дебелината на озоновия слой може да увеличи честотата на рак на кожата. Въпреки това, човечеството лесно ще намери начин да се предпази от силна UV радиация, но в същото време рискува да умре от глад. Различното разпределение на озона във височина също ще повлияе значително на климата, тъй като естеството на поглъщане на UV радиация от озона ще се промени, а оттам и температурата на стратосферата.

Проблемът с озона, като един от малките газообразни компоненти на атмосферата, преди е бил интересен само за тесен кръг учени, но сега придоби глобално значение. Тази драматична промяна се дължи на откритието, че нормалното съдържание на озон в атмосферата е застрашено от човешката дейност.

Ако цялото количество озон беше събрано при нормално налягане от 760 mmHg. Изкуство. и температура 273,15 К, тогава дебелината на този слой ще бъде само 2,5 -3 mm. Озонът е корозивен, леко синкав газ. Молекулата му се състои от три кислородни атома (O 3), така че озонът е „химичен роднина“ на по-стабилното и богато вещество в атмосферата, необходимо за дишането на човека, което се състои от два кислородни атома (O 2).

Свойства на озона:

Способността да абсорбира биологично опасно ултравиолетово лъчение от слънцето.

Озонът е най-силният окислител (с други думи, отрова), така че приземният озон е опасен.

Абсорбция инфрачервено лъчениеземна повърхност.

Способността за пряко и косвено влияние химичен съставатмосфера.

Тъй като механизмът за създаване на озонови молекули е в баланс с механизма за тяхното унищожаване, учените смятат, че средното количество озон в стратосферата е относително постоянно от образуването на съвременната земна атмосфера.

За разлика от други атмосферни съставки, озонът се появява в атмосферата изключително по химичен път и е най-младият атмосферен компонент. От екологична гледна точка, ценно имуществоозонът е способността му да абсорбира биологично опасните ултравиолетови лъчи от слънцето; докато химичното съединение озон е най-силният окислител (просто отрова), способен да отрови същата флора и фауна при директен контакт, която защитава като стратосферния озонов слой. Освен това озонът е ефективен парников газ. И накрая, озонът засяга малките активни компоненти на атмосферата, а чрез тях и стабилните компоненти, които, подобно на самия озон, абсорбират както ултравиолетовата, така и инфрачервената радиация. По този начин озонът има не само пряк, но и косвен ефект върху парниковия ефект и нивото на ултравиолетовото лъчение на земната повърхност.

Почти единственият източник на озон в атмосферата е фотодисоциацията на молекулярния кислород в атоми, последвано от бързото приспиване на атом към молекула O 2, за да се образува озонова молекула:

O 2 + H N = O + O (1)

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

(Тук M е всяка въздушна молекула).

Този процес се случва на височини над 30 km, тъй като късовълновата слънчева радиация не прониква под тази височина. В резултат на това молекулите на озона и кислородните атоми изглеждат доста високо в атмосферата.

Смъртта на атмосферния озон настъпва в резултат на следните процеси:

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

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

Така атомите, които някога са били образувани от кислородни молекули, се рекомбинират в молекула. Отбелязваме само, че за да се "разгради" молекулата на озона, не е необходимо късовълново излъчване. Връзката на атома O с молекулата O 2 в озона е много слаба, следователно, дори когато е облъчена с видима светлина, озоновата молекула ще бъде фотодисоциирана в оригиналните компоненти.

Също така отбелязвам, че реакцията (3) е основният доставчик на кислородни атоми; скоростта му на всички височини на тропосферата и стратосферата е с три или повече порядъка по-висока от скоростта на реакцията (1).

Горният механизъм е предложен в началото на 30-те години на миналия век от английския геофизик Чапман и е първият опит да се обясни образуването на озоновия слой в атмосферата.

Озонът в стратосферата постоянно се ражда и умира, следователно неговият слой се състои от равновесно количество. И тъй като това равновесие е подвижно, дебелината на озоновия слой може да се промени. Има ежедневни сезонни колебания в съдържанието на озон, както и цикли, свързани с дългосрочни промени в слънчевата активност. Най-голямо количество озон (46%) се образува в стратосферата на тропическия пояс, където максималната му плътност е разположена приблизително на височина от 26 km от повърхността. В средните ширини се намира по-ниско: през зимата - на надморска височина от 22 km, а през лятото - 24 km. В полярните райони височината на максимума е само 13-18 км и тук озонът се пренася най-интензивно в по-ниските слоеве на атмосферата.

Има много причини за отслабването на озоновия щит, причинено от антропогенни дейности. Като цяло те могат да бъдат разделени на две групи.

1. Емисии от самолети и ракети на голяма надморска височина

първо, са изстрелвания на космически ракети. Горивото изгаря, "изгаря" големи дупки в озоновия слой. Някога се предполагаше, че тези „дупки“ се затварят. Оказа се, че не. Те съществуват от доста време.

второ, - самолети. Особено тези, които летят на височина от 12-15 км. Излъчената от тях пара и други вещества разрушават озона. Но в същото време самолетите, летящи под 12 км, дават увеличение на озона. В градовете той е един от компонентите на фотохимичния смог.

трето, - азотни оксиди. Те се изхвърлят от едни и същи самолети, но най-вече се отделят от повърхността на почвата, особено при разлагането на азотните торове.

Тъй като днес свръхзвуковите полети не се извършват много често, те не причиняват значителна вреда на озоновия слой. Изстрелванията на ракети също не са много чести, но могат да причинят много сериозни щети на озоновия слой. И така, с обща маса на орбиталната совалка космическа совалка от сто четиридесет и три и половина тона, в процеса на издигане на височина от 50 км, ракетната система с твърдо гориво излъчва 187 тона Cl 2 и неговите съединения , 7 тона азотни оксиди и унищожава 10 милиона тона озон по време на полет. Това е много, защото земната атмосфера съдържа само 3 000 000 000 тона озон.

Азотните оксиди играят важна роля при образуването и разрушаването на озона, а каталитично разрушаване на озона в тропосферата се случва в стратосферата - каталитично образуване.

2. Хлорофлуоровъглеводороди (CFC) или фреони

Някога CFC са били считани за идеални химикали за практически приложения, тъй като са много стабилни и неактивни и по този начин нетоксични. Парадоксално е, че инертността на тези съединения ги прави опасни за атмосферния озон. CFC не се разграждат бързо в тропосферата (долният слой на атмосферата, простиращ се от земната повърхност до височина от 10 km), както се случва например с повечето азотни оксиди, и в крайна сметка проникват в стратосферата, горната граница на който се намира на надморска височина от около 50 км. Когато CFC молекулите се издигат на височина от около 25 km, където концентрацията на озон е най-висока, те са изложени на интензивно ултравиолетово лъчение (фиг. 2), но не проникват до по-малки височини поради екраниращия ефект на озона. Ултравиолетовите лъчи унищожават фреонови молекули, които са стабилни при нормални условия, разлагат се на силно реактивни компоненти, по-специално атомен хлор. По този начин CFC транспортират хлор от земната повърхност през тропосферата и долната атмосфера, където се разрушават по-малко инертни хлорни съединения, в стратосферата, до слоя с най-висока концентрация на озон. Много е важно хлорът да действа като катализатор по време на разрушаването на озона: по време химичен процесколичеството му не намалява. В резултат на това един хлорен атом може да унищожи до 100 000 озонови молекули, преди да бъде деактивиран или върнат в тропосферата. Сега отделянето на фреони в атмосферата се оценява на милиони тонове, но трябва да се отбележи, че дори в хипотетичния случай на пълно прекратяване на производството и употребата на CFC, не може да се постигне незабавен резултат: ефектът на фреоните, които имат вече влязъл в атмосферата ще продължи няколко десетилетия. Счита се, че двата най-широко използвани CFC фреон-11 (CFCl 3) и фреон-12 (CF 2 Cl 2) имат живот в атмосферата съответно 75 и 100 години.

Ориз. 2 Разрушаване на озоновия слой на Земята от фреониЕдно от най-впечатляващите доказателства, че хлорът наистина е агентът, отговорен за озоновата дупка, дойде през септември 1987 г., когато учените прелетяха със самолет от Южна Америка направо към Южния полюс, в зоната на озоновата дупка. Покачването и падането на озона е почти точно огледално изображение на покачването и спадането на ClO. Освен това концентрацията на Cl в самата озонова дупка е стотици пъти по-висока от всяко ниво, което може да се обясни от гледна точка на атмосферната химия. Това явление често се нарича "димна пушка". Дори производителите на CFC са се убедили, че озоновата дупка не е нормална. Това е доказателство за дълбоки промени в атмосферата, причинени от изкуствени хлорни замърсители.

На учените им отне няколко години, за да намерят обяснение за появата на озоновата дупка. Накратко, това е.

Тъй като Антарктида е заобиколена от океан, ветровете могат непрекъснато да циркулират около континента, който няма планински вериги. През южните зими те образуват около полюсния вихър, фуния от ветрове, която събира въздух над Антарктида и го задържа, като не му позволява да се смесва с другата атмосфера. Този вихър служи като изолиран "реакционен съд" за полярните атмосферни химически съединения (той е много по-силен от този, който се образува над Северния полюс, така че северната озонова дупка е много по-слаба).

Ориз. 3 Озонова дупка над АнтарктидаПод натиска на аргументите по-горе много страни започнаха да предприемат мерки, насочени към намаляване на производството и използването на фреони. От 1978 г. използването на фреони в аерозоли е забранено в Съединените щати. За съжаление, използването на фреони в други индустрии не беше ограничено. През септември 1987 г. 23 водещи страни в света подписаха протокол в Монреал, задължаващ ги да намалят консумацията на CFC. Днес около 150 държави са се присъединили към него.

Освен това през 1985 г. е подписана Виенската конвенция за защита на озоновия слой, в която развитите страни признават факта на проблема с разрушаването на озоновия слой.

Съгласно споразумението, постигнато в Монреал, развитите страни трябваше да намалят консумацията на хлорфлуоровъглеводороди до половината от нивото от 1986 г. до 1999 г. Добър заместител на фреоните, пропанът, вече беше намерен в аерозолите за използване като гориво (т.е. инертен химикал което създава свръхналягане) - бутанова смес. По физически параметри той практически не отстъпва на фреоните, но за разлика от тях е запалим. Такива аерозоли обаче вече се произвеждат в много страни. По-труден е случаят с хладилните агрегати - вторият по големина консуматор на фреони. Факт е, че поради полярността на молекулите CFC те имат висока топлина на изпаряване, което е много важно за работния флуид в хладилниците и климатиците. Най-известният заместител на фреоните днес е амонякът, но той е токсичен и все още отстъпва на фреоните по физически параметри. Добри резултати са получени за напълно флуорирани въглеводороди. В много страни се разработват нови заместители и вече са постигнати добри практически резултати, но този проблем все още не е напълно решен.

Искам да се надявам, че проблемът с озоновия слой ще ни научи да се отнасяме с голямо внимание и предпазливост към всички вещества, които попадат в атмосферата в резултат на антропогенна дейност.

Преди откритията, направени през миналия век, хората просто не са знаели за ролята, която играе озонът. В края на века става ясно, че поради редица причини озоновият слой се разрушава, става по-тънък на места или просто по-малко наситен с озон. Това явление е наречено озонови дупки.

Причини за разрушаване на озоновия слой

Триатомният кислород се нарича озон. Основната му част се намира в горните слоеве на атмосферата на височина от 12 до 50 километра над морското равнище. Най-значимата концентрация е съсредоточена на 23-километрова височина. Този газ е открит в атмосферата през 1873 г. от немския учен Шенбайн. По-късно такава модификация на кислорода е открита под посочените височини и дори в слоевете на атмосферата близо до земната повърхност.

Озонов слой, tion.ru

Оказа се, че най-голяма роля в образуването на озонови дупки играят изстрелванията на космически ракети, полетите на самолети на височини от 12 до 16 километра, както и емисиите на фреон.

За първи път озонова дупка с диаметър над 1000 км беше открита за първи път през 1985 г. в Южното полукълбо над Антарктида от група учени от Великобритания.

Технологичният прогрес и озоновите дупки

Най-голяма вреда за озоновия слой причиняват съединенията на хлора и водорода. Такива съединения се образуват при разлагането на фреоните. Обикновено те се използват като пръскачки. Когато се достигне определен температурен праг, фреоните кипят. В същото време обемът им се увеличава няколко пъти. Именно този процес е необходим при производството на аерозоли.

Озонови дупки над Антарктида и Русия на картата, omartasatt.info

Фреоните се използват и при производството на устройства, които осигуряват ниски температури. Те са в системи големи и малки. фризери, в промишлени и битови хладилници. При изтичане на фреони, с тегло по-малко от това на атмосферния въздух, те започват да се покачват. В атмосферата хлорът се отделя и реагира с триатомен кислород, като по този начин унищожава молекулите на озона, превръщайки го в обикновен кислород.

Разрушаването на озоновия слой на атмосферата е открито доста отдавна, но чак през 80-те години на миналия век процесът е оценен истински. Оказа се, че при значително намаляване на озона в атмосферата планетата ще спре да се охлажда. Температурата ще започне да се повишава. Освен това темпът на този растеж ще надхвърли дори възможността за развитие на парников ефект поради увеличаване на въглеродния диоксид в атмосферата.

Дали парниковият ефект е причината за разрушаването на озоновия слой все още е спорен въпрос за учените.

Последиците от разрушаването на озоновия слой на Земята

Както вече споменахме, озонът е триатомен кислород. Газът има особена миризма и синкав цвят. При определени условия газът се превръща в течност, отличаваща се с цвят, наречен "индиго". При специални условия озонът може да премине от течно състояние в твърдо състояние. В този случай цветът му ще стане тъмносин.

Няма да е преувеличено да кажем, че без наличието на озоновия слой животът на нашата планета би бил невъзможен. Поне във формата, която съществува.

Ултравиолетовото лъчение е опасно за всички живи същества. Ако стане по-интензивен, тогава под негово влияние ще започнат масивни сериозни заболявания. Зрението страда. Това е и развитието на катаракта, и промени в роговицата, и ексфолиране на ретината. Твърдият ултравиолетов действа потискащо върху клетъчния имунитет. На първо място, това ще засегне кожата, изразено в онкологични заболявания. Живите организми, поради излагане на повишена радиация, ще престанат да устояват на всякакви инфекции в много по-малка степен.

Интересен факт: Ефектът на озоновите дупки върху хората е нарастването на заболявания като рак на кожата и катаракта.

Озоновите дупки представляват заплаха за здравето, 5klass.net

Интензивното ултравиолетово лъчение има огромен ефект върху фотосинтезата. Това предизвиква промени в поведението на животните. Тяхната адаптация е нарушена. Те започват да мигрират. Ускорява се размножаването на синьо-зелените водорасли, които имат пагубен ефект върху обитателите на водната среда. Биологичните ресурси на Световния океан са драстично намалени. Радиацията засяга малките риби и яйцата.

Наблюдава се намаляване на почвеното плодородие. Бактериите, живеещи в почвата, чувствителни към ултравиолетово лъчение, умират. И точно на тях до голяма степен почвата дължи плодородие. Ако ситуацията не се промени, тогава крайният резултат ще бъде превръщането на Земята в безжизнена планета с.

Проблемът с озоновите дупки

Проблемът започна да се обсъжда на глобално ниво, може да доведе до. Подписани са съответните документи и споразумения. Страните стигнаха до единно решение за необходимостта от намаляване на производството на фреони. Намерен им е заместник. Оказа се смес от пропан-бутан. Показателите му са такива, че може успешно да замести фреоните.

В момента опасността от разрушаване на озоновия слой продължава да бъде сред най-актуалните. Въпреки това в света продължават да се използват технологии, които използват фреони. Ето защо учените са заети с решаването на проблема с намаляването на емисиите на фреон, опитвайки се да намерят по-евтини и по-удобни заместители за тях.

Начини за решаване на глобалния проблем с озоновите дупки

През 1985 г. светът започва да предприема сериозни мерки за опазване на озоновия слой. Озоновите дупки са нови екологичен проблем. Първоначално бяха въведени ограничения за емисиите на фреон. Тогава правителствата одобриха Виенската конвенция. Той има за цел да защити озоновия слой в атмосферата. Конвенцията казва, че:

  • Делегации, представляващи различни държави, приемат споразумение, предвиждащо сътрудничество в областта на изследванията на процеси и вещества, които влияят на озоновия слой и имат провокиращ ефект върху промените в него.
  • Държавите се ангажират със систематичен мониторинг на озоновия слой.
  • Държавите организират работа по създаването на технологии, както и вещества с уникални свойства, които помагат да се сведе до минимум вредата, причинена от озона в атмосферата.
  • Държавите се задължават да си сътрудничат при разработването на мерки и тяхното използване, както и да осигурят постоянен мониторинг на дейности, които могат да провокират образуването на озонови дупки.
  • Разработените технологии и придобитите знания за страната се предават един на друг.

През времето, изминало от приемането на Виенската конвенция, страните подписаха много протоколи за намаляване на отделянето на флуорохлорвъглеводороди. В същото време се предвиждат случаи, когато тяхното производство трябва да бъде напълно спряно.

Възстановяване на озоновия слой

Причините и последствията от разрушаването на озоновия слой са добре известни. Най-големият проблем, който носи опасност, е технологията, използвана при производството на хладилни агрегати. Този период от време понякога дори се наричаше фреонова криза. Новите разработки изискваха значителни капиталови инвестиции. Това се отрази негативно на производството. Въпреки това беше намерено решение. Оказа се, че фреоните могат да се заменят с други вещества. Освен газовете пропан и бутан, те се оказаха и въглеводородно гориво. Днес инсталациите, които използват ендотермични химични реакции, набират популярност.

Карта на озоновата дупка, omartasatt.info. На картата можете да видите изчерпването на озоновия слой в района на екватора, Русия (синьо).

Говори се и за възстановяване на озоновия слой. Според физиците атмосферата на планетата може да бъде почистена от фреони с помощта на захранващ блок с капацитет най-малко 10 rBT. Смята се, че Слънцето е способно да произвежда до 6 тона озон в секунда, но унищожаването му е по-бързо. Ако се използват силовите агрегати като фабрики за озон, тогава е възможно да се постигне баланс. Тоест, озонът ще се създава толкова, колкото ще бъде унищожен.

Попълване на озоновия слой

Проектът за производство на озон не е единственият. Например, според учените, озонът може да бъде създаден изкуствено в стратосферата. Същото може да се направи и в атмосферата.

Захранването на стратосферата с изкуствено създаден озон се предлага с помощта на товарни самолети, които могат да разпръскват този газ на правилната височина.

Молекулите на озона могат да бъдат получени от обикновен кислород с помощта на инфрачервени лазери. За това могат да се използват аеростати.

Ако използването на платформа с лазери ще осигури положителен ефект при решаването на проблема с озоновите дупки, тогава такива устройства могат да бъдат поставени на космическата станция. В този случай е възможно да се осигури постоянно снабдяване с озон.

Основният недостатък на всички подобни разработки е цената. Цената на всеки проект е твърде висока. Именно поради това значителна част от проектите не се изпълняват.

Заключение

Били изразходвани милиарди долари, за да се спаси озоновия слой на Земята или поне да се запази във вида, в който е сега. Учените са изчислили, че ако някаква човешка дейност (), която е причина за озоновите дупки, спре, ще са необходими 100-200 години, за да се възстанови до предишния си обем.

Сподели с приятели:
Подобни публикации