Проблема озону

П л, а н.

Запровадження. 1. Що таке озон і рух у атмосфері. 2. Що призводить до руйнації озонового шару. 3. Методи захисту озонового слоя.

Заключение

.

Сьогодні проблема озону турбує дуже багатьох, неї добре знають навіть ті, хто раніше й не знав про існування озонового шару в атмосфері, а пам’ятав про нього тільки з шкільного курсу хімії. І інтерес до цієї проблемі зрозумілий, мова ж іде про майбутнє людства. Адже зміни у озоновом шарі можуть призвести зміну клімату планети гірший бік, підніметься рівень Світового океану, зросте кількість ракових захворювань через підвищення ультрафіолетового проміння Сонця що досягає поверхні планети. На жаль побоювання людей, про зміну озонового шару небезпідставні. Вперше про небезпечність зміни озонового шару Землі почали казати ще 70 роки. Але тоді малий, що було зроблено, що нейтралізувати цю загрозу. Якби роки запровадили ефективні методи для запобігання загрози, то наші часи це проблема була б отак актуальна. Передусім це пов’язано з економічними інтересами. Адже до руйнації озонового шару наводять різні хімічні речовини. Такі як фреони, які використовуються в холодильної в промисловості й в аерозолях. Окисли азоту, утворювані при ядерних вибухи та в камерах згоряння реактивних літаків і ракет. До того ж останнє особливо шкідливо, на великих висотах окисли азоту живуть дуже довго. Застосування великого кількості мінеральних добрив теж шкодить озоновому прошарку. Димові гази електростанцій виробляють мільйони закису азоту в год.

Отже, більшість на озоновий шар планети пов’язані з господарської діяльністю людства. Тому швидкого зміни ситуації годі чекати. Адже людство неспроможна взяти й відмовитися від використання мінеральних добрив чи швидко перейти на нові технологіії виробництва холодильних установок.

Про порушення озонового шару свідчили озонові діри що з’являлися навесні над Антарктикою. Там завдяки особливої циркуляції повітря на атмосфері в зимові і весняні місяці, наявні у стратосфері хімічні речовини, такі як хлор, фтор, азот, метан та інших., перетворюються на активні, які швидко руйнують озон. Вимірювання показали, що у такі періоди концентрація окису хлору в 100−500 разів більшою за у широтах. Тобто шкідливі речовини, які входять у атмосферу переносяться рухом повітря попри всі широти, але у Антарктиці наприкінці зими й навесні, завдяки особливим природним умовам вони ефективно руйнують стратосферний озон. Але це отже що проблему озонової дірок" у Антарктиці регіональна, а чи не глобальная.

Весь озон планети перебуває як у сполучених посудинах, в одних районах він утворюється регулярно, а інших погано, десь він живе роки, а десь секунди. Відповідно, коли він зникне без компенсації одному місці ми, то загальний обсяг озону у світі зменшиться. Але в техногенному світі, перекис азоту, яка надходить приземної повітря великих у складі автомобільних вихлопних газів реагує при ультрафіолетовому опроміненні з ненасыщенным вуглеводнем, цим, формуючи у великих містах озоновий зміг. У приземному прошарку повітря озон як утворюється, а й розкладається. Розпад відбувається поза рахунок рослин, тварин і звинувачують промислових выбросов.

Що таке озон і рух в атмосфере.

У принципі так озон це різновид кисню. Молекула озону складається з трьох атомів кисню, а молекулярний кисень і двох атомів. Завдяки цьому властивості трёхатомной молекули озону принципово від двухатомной молекули молекулярного кисню. Озон залишається газом до температури -111,9 грн. З. При зниженні температури він перетворюється на рідина темно-синього світла. Якщо температури опустити до -192,7 грн. З., Те рідина перетвориться на тёмно-фиолетовые кристаллы.

Озон було відкрито 1839 року німецьким хіміком Шенбейном, а 1873 г. його знайшли у приземної атмосфері. Потім шляхом аналізу характеристик ультрафіолетового проміння сонця, прихожого до земної поверхні. Через 8 років англійський хімік Гартли виявив озон у верхніх шарах атмосферы.

Озоновий шар в стратосфері важливе тим, що він поглинає певний діапазон сонячного випромінювання. Найсильніше довжину хвиль 253.65нм. Цей діапазон доводиться на ультрафіолетове випромінювання сонця. З цього випливає, що озоновий шар завтовшки лише 3 мм (за нормальної температури 0 грн. З повагою та нормальному тиску) здатний знизити інтенсивність випромінювання в цій довжині хвиль до раз, однакову одиниці з сорока нулями.

Смуга поглинання озону від 200 до 300нм на вшанування її першовідкривача, було названо смугою Гартли. Але є та інші смуги поглинання озону (слабші) від 300 до 360 нм. Це смуга Хюгинса. Якщо випромінювання з цим довжиною хвиль пройде через земну атмосферу від зірок, то характеру поглинання озоном можна визначення кількості озону, крізь який минуло випромінювання. Озон поглинає і хвилі від 440 до 850 нм. Це смуга поглинання Шапюи.

Сама земля теж випускає випромінювання в інфрачервоному спектрі. Отож частину акцій цього випромінювання теж затримується озоном, цим, оберігаючи планету від охолодження. Виміри поглинання інфрачервоних променів озоном також дає інформацію про кількість озону лежачого по дорозі випромінювання. Тільки самі виміру потрібно проводити вище озонового шару. І тому апаратуру встановлюють на супутниках. Такі виміру дають можливість довідатися розподіл озону по высоте.

Головну функцію озону є захист чоловіки й всієї біосфери планети від жорсткого ультрафіолетового проміння з довжинами хвиль від 250 до 320 нм. Якби було то, враховуючи здатність нуклеїнових кислот, поглинати випромінювання нижче 280 нм відбувалося та їхні руйнація. Але озоновий шар в повному обсязі поглинає цей спектр, частину його, яка сягає організму поглинається білками. Цим вони виконують роль запобіжника для організму. Насамперед, ультрафіолетове випромінювання діє живі організми шляхом ушкодження сховища клітинної інформації, тобто ДНК. Якщо вони самі порушено, це перешкоджає відновлення та копіювання даних біосистем Встановлено що, наскільки сильно було дію ультрафіолетового проміння, може або засмагнути, або отримати сонячний опік, чи навіть занедужати не злоякісними типами раку шкіри (базально-клеточный і чешуйчато-клеточный рак) і меланомою (рак шкіри). Це ж випромінювання при опроміненні очей може викликати ушкодження роговиці (фотокерактит), катаракту та інші. Також це випромінювання може викликати зміни у імунної системі людини, притлумлюючи її захисні функції. Через війну посилюватиметься фотоканцерогенезис. Захист організму у своїй ослаблена, тому зменшується опірність до розвитку захворювань. Найнебезпечнішим здоров’ю вважається випромінювання з довжинами хвиль від 300 до 315 нм. Зміна озонового шару торкнулися навіть рослин та тварин. Досліди показали, що й кількість озону зменшиться на 25% те й їх врожайність упаде настільки же.

Є й версії, що потенційно можуть видатися екзотичними. Так було в інтерв'ю з Василем Шабетниковым пролунала версія, що руйнації озонового шару призведе до посиленню іонізації повітря, що збільшить електричний потенціал землі і можуть призвести до того що, що зайнято землю сойдёт зі своїми орбіти по до солнцу.

Але в озону є ще одне неприємне властивість, якого є сильнодіючим отрутою. Його токсичність вищий ніж в синильної кислоти. Особливу небезпеку обману людей представляють, озонові смоги, є підстави небезпечні у плані життя. Їх освіту відбувається з вихлопних автомобільних газів, а точніше, через що міститься у них перекису азоту. Якщо її дуже мало, то, при опроміненні сонячним ультрафіолетом перекис азоту входить у реакції з ненасыщенным вуглеводнем і утворить озон. Першим відчув на його дію Лос-Анджелес. Тут освічений в такий спосіб зміг навів став непридатним дроти міської мережі электроэнергии.

А, що повніше зрозуміти проблему озонового шару потрібно розглянути рух озону у атмосфері. Знаходячись у безупинному русі атмосферне повітря, безупинно переноситься великими масами лише з місць у інші. Перемішування атмосферного повітря відбувається також рахунок його вертикального руху. Свою роль відіграє й турбулентність атмосферного газу, його вихрові руху. Завдяки цьому склад повітря до висоти 100 км приблизно одинаков.

Загальна схема руху озону приблизно така. У стратосфері озон утворюється з участю атомного кисню. У стратосфері атомного кисню обмаль проти озоном. Атомний кисень утворюється під впливом сонячного випромінювання. Щойно з заходом Сонця сонячне випромінювання зникає, освіту атомного кисню припиняється. Той атомний кисень, який було створено доти, йде створення озону. Вночі ми маємо сонячного випромінювання, руйнація озону немає. Зникає тут озон у різних реакціях з хімічними сполуками й під дією сонячного випромінювання. Бо у атмосфері від 100 км і по землі відбувається інтенсивне перемішування, то розпочинати реакцію з озоном в стратосфері можуть хімічні сполуки, які утворилися землі, у її приземному прошарку, та був через перемішування було порушено у повітря. А, що шар залишався незмінним повинен існувати баланс між кількістю що утворюється озону і озоном, який руйнується. Особливо ефективно озон утворюється з молекулярного і атомного кисню в розквіті 30−70 км. Вище ця реакція протікає погано, оскільки молекул кисню там мало, а нижче цього діапазону погано проникає ультрафіолетове випромінювання, яку треба щодо його образования.

Що призводить до руйнації озонового слоя.

До руйнації озонового шару наводять численні чинники. Я розгляну найголовніші. Передусім це, ясна річ, фреони. Фреони — це збірне назву цілій групи хімічних речовин що з’явилися на світло ще 20 роки. Здебільшого їх використовували в холодильниках в ролі хладагентов. І похідні від метану, етана і циклобутана. У цих з'єднаннях міститься фтор чи хлор чи обидва цих елемента. Хоча вони мало токсичні, усе ж таки за її високої концентрації їх токсичність висока. У цій ознакою вони поділені на 6 класів. Найбільш небезпечними вважаються 1 і 2 класи. Ще одна сферу застосування фреонів це використання в аерозольних упаковках як розпилювача. Оскільки більшість вироблених фреонів потрапляє у атмосферу, можна сказати, що випуск фреонів майже зовсім дбає про скорочення озонового слоя.

Фреони досить швидко піднімаються вгору, в стратосферу. У стратосфері під впливом ультрафіолетового проміння вони досить швидко розкладаються. Через війну виділяються активні атоми хлору, що й беруть участь у розкладанні озона.

Ще не один чинник, що призводить до зменшення озонового шару. Це висотні літаки і запуски космічних кораблів. Висока температура в камерах згоряння реактивних двигунів, призводить до утворення окислів азоту з що є там азоту та кисню. До того ж швидкість освіти азоту на пряму залежить від температури, тобто потужності двигуна. Та ще і дуже важливо, який висоті перебуває двигун, і випускає у повітря руйнують озон окисли азоту. Що, гірше для озону. Так при запуску ракет типу «Атлас» в атмосферне газ викидається велика число молекул води, надалі що руйнують озоновий шар, а іоносфері на висоті 200−300 км утворюються величезні діри діаметром сотні кілометрів. Наприклад, двигуни «Олимпус-593,» встановлених літаками «Конкорд» виділяли 18 р азоту на 1 кг палива. Найбільш шкідливими для озону є викиди військових літаків. Оскільки їх дуже багато і вони літають в основному для висотах озонового шару. На озброєнні більшості країн світу є бойові твёрдотопливные ракети. До складу їх палива входить окислювач — перхлорат амонію. Коли він згоряє, виділяються речовини, містять хлор. Також цікава думка з цього питання Паламаря В.В.1 «» Основною причиною потепління клімату, збільшення частоти і сили стихійних лих, є виснаження озонового шару й освіту озонових дір через запусків шатлов''.

Тепер на дію мінеральних добрив на руйнація озонового шару. Озон може зменшуватися рахунок те, що в стратосферу потрапляє закис азоту N2 O, що утворюється при денитрификации Паламар В. В. // Світло. — 2003. — № 1. — с34 пов’язаного грунтовими бактеріями азоту. Таку ж денитрификацию пов’язаного азоту справляють і мікроорганізми у верхніх шарах океанів і морів. Ці процеси безпосередньо пов’язані із вмістом азоту. Отже, можна бути впевненим, що із кількості мінеральних добрив внесених у грунт. Також введуть заборону і рости кількість закису азоту. Далі які утворюються з закису азоту, окисли азоту призводять до руйнування озонового слоя.

Ядерні вибухи теж сприяють виснаження озонового шару. При сильному нагріванні, а температура ядерного вибуху близько 60 000 грн. Відбуваються такі перетворення хімічних речовин, які за, нормальних умов протікають, мляво чи взагалі протікають. Особливо небезпечним поява окису азоту NO. Це відбувається в такий спосіб. При підвищенні температури до 60 000гр молекулярний кисень практично весь перетворюється на атомний. І якщо нормальної температурі окису азоту повітря у тому, то при ядерному вибуху вона становить 1,5%. Випромінення вибухом теж призводить до освіті окису азоту, це відбувається, передусім, оскільки випромінювання виробляє іонізацію атомів і молекул атмосферного газу. Потім освічені іони входять у реакції коїться з іншими складовими атмосфери й утворюють окисли азота.

Закис азоту можна знайти також й у димових газах електростанцій. Це дуже сильний джерело впливу атмосферу. Таким шляхом утворюється приблизно 3 млн. т. закису азота.

Дуже значної ролі у руйнуванні озону грає пар. Ця роль реалізується через молекули гидрооксила OH, що з молекул води та наприкінці перетворюються на них. Тому кількості пара в стратосфері залежить швидкість руйнації озона.

Так, на думку професора, Сывороткина1 основний внесок у спад Сывороткин В. Л. // Хімія життя й. — 2001. — № 3. — с19.

озонового шару вносить толеолитовый вулканизм. Цей тип вулканізму можна поспостерігати на середині океану, там, де у корі утворюються розлами. У тому числі виділяються потоки відновлених газів (водню, метану, азоту), Які і Джульєтту грають на вирішальній ролі у руйнуванні озонового слоя.

Методи по захисту озонового слоя.

У тому 1985 року з’явилася Віденська конвенція. Результатом, якого було підписання Монреальського протоколу. Під ним, підписалися близько 150 країн, Росія то числі. Основою її змісту було те, що має зможе змиритися з економічними втратами заради життя землі. Його результатом було угоду про поступове виведення фреонів з промислового обороту. Так було в холодильних установках йде процес поступового переходу на дорожчі фреони, такі як фторуглеводороды (CHF2CHF2,CH3CF3), фторхлорметаны. Усі вони містять хоча б тільки атом водню і тому розкладаються вже у нижньої атмосфері. Час їхнього життя коротше. Тому менш небезпечні для озону. Та і в нього є свої слабкі боку. Якщо попередні фреони нетоксичні через свою хімічної інертності, то цього не можна сказати про їхнє замінниках і продуктів їх розкладу. Але, до жалю, тоді як західні країни промисловість віддавна стало використовувати старі види фреонів, то Росії той процес йде дуже повільно. Для розпорошення рідини з аерозольних балончиків, можна використовувати інші гази, такі як пропан чи бутан. Щоправда, вони горючи. Хорошою підмогою у збереженні озонового шару стало заборона наземних атомних вибухів. Тільки за проведенні підземних вибухів, усе одно, яка то частина окислів азоту потрапляє у атмосферу. Це буде ефективна тільки тоді, й усе країни відмовляться від проведення ядерних випробувань. Хоча токаю тенденція намітилася. У освоєнні космосу теж позначилися зміни. Так при запусках «шатлов» їх бічні прискорювачі відрегульовано в такий спосіб, що їх потужність знижувалася під час проходження озонового шару. У самолётостроении нові конструкції двигунів зменшили освіту окислів азота.

Заключение

.

У принципі так вважатимуться, що проблему озонового шару вирішена. Його відновлення щойно розпочато. Про це свідчать результати аналізів останніх 4 років. У північній півкулі параметри повернулися до рівня 1970;х років. Так практично зникли озонові діри над східної Сибіром. Перестала зростати Антарктична діра. Озоновий шар над європейської частиною Для Росії також большє нє виснажується. Щоправда суперечить численним прогнозам руйнації озонового шару. Що ставить під теорію руйнації озону, де основний винуватець є фреони. Але з’явилися нові проблеми. У зв’язку зі збільшенням парникового ефекту відновлений у майбутньому озоновий шар може бути товщі, ніж раніше. І тут рівень ультрафіолетового випромінювання проти звичайній нормою упаде, що загрожує ультрафіолетовим голодуванням. Можливо, проблема озонового шару навчить з велику увагу і острахом ставитися всім речовин, які у атмосферу в результаті діяльності человечества.

Список використаної литературы.

Нікітін Д.П., Новиков Ю. В. Навколишнє середовище та людина. — М.: 1986. Сердюк А. М. Непрості турботи людства. — М.; Политиздат, 1998. — 299 с.

———————————- [pic].