Озонова куля - проблема XXI століття

Обнинский Державний Технічний Університет Атомной Энергетики.

Кафедра экологии.

Реферат за курсом ЭПОП на задану тему «Озоновий шар — проблема XXI века».

Выполнила:

Ст-ка групи ЭКЛ-01.

Михайлова Н.В.

Проверила:

Латынова Н.Е.

Обнінськ, 2004.

|Введение… |…3 | |З… |…4 | |Місце Розташування і функції озонового шару… |…5 | |Причини ослаблення озонового щита… |…6 | |Озон і клімат стратосфері… |…8 | |Руйнування озонового шару землі хлорфторуглеводородами… |…9 | |Що було зроблено на галузі захисту озонового шару… |…11 | |Факти свідчать самі за себе… |…12 | |Укладання… |…14 | |Список використовуваних джерел… |…15 |.

Кінець сучасності характеризується потужним ривком науково технічного прогресу, зростанням соціальних протиріч, різким демографічним вибухом, погіршенням стану навколишнього людини природного довкілля. Воістину, наша планета ніколи раніше не піддавалася таким фізичним і політичним перевантажень, які вона відчуває межі ХХ -ХХI століть. Людина що раніше не стягував із природи стільки данини і опинявся настільки уразливим перед міццю, яку сам і создал.

XX століття завдало людству чимало благ, що з бурхливим розвитком науково-технічного прогресу, й те водночас поставив життя в Землі на грань екологічній катастрофі. Зростання населення, інтенсифікація видобутку газу і викидів, забруднюючих Землю, призводять до докорінним змінам у природі й б’ють по саме існування людини. Дехто з цих змін надзвичайно сильний і розвинений настільки поширена, що виникають глобальні екологічні проблеми. Є серйозні проблеми забруднення (атмосфери, вод, грунтів), кислотних дощів, радіаційної поразки території, і навіть втрати окремих видів рослин i живих організмів, зубожіння біоресурсів, знеліснення і опустынивания территорий.

Проблеми творяться у результаті такої взаємодії природи й людини, у якому антропогенне навантаження завезеними на територію (її визначають через техногенну навантаження і щільність населення) перевищує екологічні можливості території, зумовлені переважно її природноресурсним потенціалом і загальної сталістю природних ландшафтів (комплексів, геосистем) до антропогенним воздействиям.

Из истории.

З початку 20 століття вчені спостерігають станом озонового шару атмосфери. Нині вже всі розуміють, що стратосферний озон є свого роду природним фільтром, перешкоджає проникненню в нижні верстви атмосфери жорсткого космічного випромінювання — ультрафиолета-В.

16 вересня 1987 р. було прийнято Монреальський протокол по речовин, що руйнує озоновий шар. Згодом з ініціативи ООН вона став відзначати як День захисту озонового слоя.

З кінця 1970;х років вчені стали відзначати неухильне виснаження озонового шару. Призвело до того насичення верхні верстви стратосфери озоноруйнуючих речовин (ОРВ), які у промисловості, молекули яких містять хлор чи бром. Хлорфторуглероды (ХФУ) й інші ОРВ, випущені людиною у повітря, досягають стратосфери, де під впливом короткохвильового ультрафіолетового проміння Сонця їх молекули втрачають атом хлору. Агресивний хлор починає розбивати одну одною молекули озону, сам у своїй не зазнаючи жодних змін. Термін існування різних ХФУ у атмосфері від 74 до 111 років. Розрахунковим шляхом доведено, чого це час один атом хлору здатний перетворити на кисень 100 000 молекул озона.

На думку лікарів, кожен втрачений відсоток озону в масштабах планети викликає до 150 тисяч додаткових випадків сліпоти через катаракти, на 2,6 відсотка зростає кількість ракових захворювань шкіри, значно зростає кількість хвороб, викликаних ослабленням імунної системи людини. Найбільшому ризику піддаються жителі північного півкулі зі світлої шкірою. Але страждають як люди. УФ-В випромінювання, приміром, вкрай шкідливе планктону, мальків, креветок, крабів, водоростей, які живуть поверхні океана.

Озонова проблема, спочатку порушена вченими, невдовзі стала предметом політики. Усі розвинених країн, крім Східної Європи — й колишнього СРСР, до кінця 1995 р. переважно завершили поетапне скорочення виробництва та споживання озоноруйнуючих речовин. З метою допомоги іншим державам створили Глобальний екологічний фонд (ГЭФ).

За даними ООН, завдяки узгодженим зусиллям країн світу, вжитим останніх років, виробництво п’яти основних видів ХФУ скоротилася більш як вдвічі. Темпи приросту озоноруйнуючих речовин, у атмосфері уменьшились.

Местоположение і функції озонового слоя.

У повітрі завжди присутній озон, концентрація якої у земної поверхні становить середньому 10−6%. Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери з атомарної кисню внаслідок хімічної реакції під впливом сонячної радіації, викликає дисоціацію молекул кислорода.

Озоновий «екран» лежить у стратосфері, на висотах от7−8 км на полюсах, 17−18 кілометрів за екваторі і США приблизно до 50 кілометрів над земної поверхнею. Гущі всього озон в шарі 22 — 24 кілометрів над Землей.

Шар озону дивовижно тонкий. Якби його зосередити у Землі, він утворив б плівку лише 2−4 мм завтовшки (мінімум — у районі екватора, максимум — у полюсів). Проте ця плівка надійно захищає нас, майже зовсім поглинаючи небезпечні ультрафіолетові промені. Без неї життя збереглася б лише глибинах вод (глибше 10 м) й у тих шарах грунту, куди не проникає сонячна радіація. Озон поглинає певну частину інфрачервоних променів Землі. Завдяки цьому він затримує близько 20% випромінювання Землі, підвищуючи отепляющее дію атмосферы.

Озон — активний на газ і може несприятливо діяти на людини. Зазвичай його концентрація у нижній атмосфері незначна і не надає шкідливого впливу людини. Великі кількості озону утворюються у великих містах з інтенсивним рухом автотранспорту внаслідок фотохімічних перетворень вихлопних газів автомашин. Озон, також, регулює жорсткість космічного випромінювання. Якщо це газ хоча б частково знищується, то, природно жорсткість випромінювання різко зростає, отже, відбуваються б реальні зміни рослинного й тваринного мира.

Вже доведено, що відсутність чи мала концентрація озону може або призводить до раковим захворювань, що найбільш найгірше віддзеркалюється в людстві та її здатність до воспроизводству.

Причины ослаблення озонового щита.

Озоновий шар захищає життя в Землі від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Виявлено, що протягом багато років озоновий шар зазнає невеличке, але постійне ослаблення над деякими районами земної кулі, включаючи густо населені райони у широтах Північного півкулі. Над Антарктикою виявлено велика «озонова діра » .

Руйнування озону наслідок впливу ультрафіолетової радіації, космічного проміння, деяких газів: сполук азоту, хлору і брому, фторхлоруглеродов (фреонів). Діяльність людини, яка веде до руйнації озонового шару, викликає найбільшу тривогу в. Тому багато хто країни підписали міжнародне угоду, що передбачає скорочення виробництва озоно-разрушающих веществ.

Передбачається безліч причин ослаблення озонового щита. По-перше, — це запуски космічних ракет. Сгорающее паливо «випалює» в озоновом шарі великі діри. Колись передбачалося, що це «діри» затягуються. Виявилося, немає. Вони тривалий час. По-друге, літаки. Особливо, які летять на висотах в 12−15 км. Вільний ними пар та інші речовини руйнують озон. Але, до того ж час літаки, літаючі нижче 12 км. Дають прибавку озону. У містах він — одне із складових фотохімічного смогу. У — третіх, це хлор та його сполуки з киснем. Дуже багато (до 700 тисяч тонн) цього газу надходить у повітря, передовсім від розкладання фреонів. Фреони — це котрі вступають у Землі до жодної хімічні реакції гази, киплячі при кімнатної температурі, тому різко які збільшують свій обсяг, що робить їх гарними розпилювачами. Бо за їх розширенні знижується їх температура, фреони широко використав холодильної промышленности.

Щороку кількість фреонів в земної атмосфері поповнюється 8−9%. Вони поступово піднімаються нагору, в стратосферу й під впливом сонячних променів стають активними — входять у фотохімічні реакції, виділяючи атомарний хлор. Кожна частка хлору здатна зруйнувати сотні мільйонів і тисячі молекул озона.

9 лютого 2004 року в сайті Інституту Землі НАСА з’явилася звістку тому, що вчені Гарвардського Університету знайшли молекулу, що руйнує озон. Вчені назвали цю молекулу «димер одноокиси хлору », вона складена з цих двох молекул одноокиси хлору. Димер існує лише у особливо холодної стратосфері над полярними регіонами, коли рівні одноокиси хлору щодо високі. Ця молекула відбувається з хлорфторуглеродов. Димер викликає руйнація озону, поглинаючи сонячне світло і розпадаючись на два атома хлору і молекулу кисню. Вільні атоми хлору починають взаємодіяти з молекулами озону, наводячи до зменшення його количества.

Озон і клімат стратосфере.

Озон і клімат впливають друг на друга. Вплив озону на клімат проявляється насамперед у зміні температури. Чим більший озону у цьому обсязі повітря, тим більше коштів тепла він утримує. Озон є джерелом тепла в стратосфері, поглинаючи ультрафіолетове випромінювання сонця і висхідний інфрачервоне випромінювання від тропосфери. Отже, зменшення кількості озону в стратосфері призводить до зниженню температури. І це в своє чергу призводить до виснаження озона.

[pic].

истощение озону — веде до їх зниження температури — веде до полярним стратосферным хмарам — веде до виснаження озона.

Найбільші втрати озону в Арктиці й Антарктиці відбуваються взимку й у початку весни, коли полярні стратосферні вихори ізолюють повітря своїх межах. Коли температура повітря падає нижче -78°С, формуються хмари, які з льоду, азотної і сірчаної кислот. Через війну хімічних реакцій лежить на поверхні крижаних кристалів в хмарах виділяються хлорфторуглероды. Зза впливу ХФУ починається виснаження озону, і виникає озонова «діра ». Навесні температура повітря підвищується, лід випаровується, і озоновий шар починає восстанавливаться.

Разрушение озонового шару землі хлорфторуглеводородами.

У 1985 р. фахівці з дослідженню атмосфери з Британської Антарктической Служби повідомили цілком несподіваному факті: весняне зміст озону у атмосфері над станцією Халлі-Бей в Антарктиді зменшилося із 1977 по 1984 р. на 40%. Невдовзі цей висновок підтвердили інші дослідники, показали також, що область зниженого змісту озону простирається межі Антарктиди й за висотою охоплює шар від 12 до 24 км, тобто. значну частину нижньої стратосферы.

Найбільш докладним дослідженням озонного шару над Антарктидою був міжнародний Літаковий Антарктичний Озоновий Експеримент. У його ході вчені з 4 країн кілька разів піднімалися до області зниженого змісту озону і зібрали детальні інформацію про її розмірах і втрачає які відбуваються що ній хімічних процесах. Фактично, це означало, що у полярною атмосфері є озонная «діра ». На початку 80-х з вимірювань зі супутника «Нимбус-7 «аналогічна діра було виявлено й у Арктиці, щоправда вона охоплювала значно меншу площу і зниження рівня озону у ній була негаразд велике — близько 9%. У в середньому у Землі з 1979 по 1990 р. зміст озону впала на 5%.

Це відкриття схвилювало як учених, і широкий загал, оскільки з неї випливало, що шар озону, навколишній нашу планету, перебуває у більшої небезпеки, ніж вважалося раніше. Потоншення цього можуть призвести до серйозних наслідків для людства. Зміст озону у атмосфері менш 0.0001%, проте, саме озон повністю поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання сонця із довжиною хвилі l.