Tehnički proces i ozonske rupe. Ozonske rupe: uzroci i posljedice

U posljednje vrijeme javnost sve više brine o pitanjima zaštite životne sredine okruženje, životinje, smanjujući količinu štetnih i opasnih emisija. Sigurno su svi čuli i šta je ozonska rupa, i da ih u savremenoj stratosferi Zemlje ima jako puno. Istina je.

Savremene antropogene aktivnosti i tehnološki razvoj ugrožavaju postojanje životinja i biljaka na Zemlji, kao i sam život ljudi.

Ozonski omotač je zaštitna školjka plava planeta, koja se nalazi u stratosferi. Njegova visina je oko dvadeset i pet kilometara od zemljine površine. A ovaj sloj se formira od kiseonika, koji pod uticajem sunčevog zračenja prolazi kroz hemijske transformacije. Lokalno smanjenje koncentracije ozona (u običnom govoru to je dobro poznata „rupa“) trenutno je uzrokovano mnogim razlozima. Prije svega, to je, naravno, ljudska djelatnost (i proizvodnja i svakodnevni život). Postoje, međutim, mišljenja da se ozonski omotač uništava pod utjecajem isključivo prirodnih pojava koje nisu vezane za čovjeka.

Antropogeni uticaj

Nakon što smo shvatili šta je ozonska rupa, potrebno je saznati koja vrsta ljudske aktivnosti doprinosi njenom pojavljivanju. Prije svega, to su aerosoli. Svakodnevno koristimo dezodoranse, lakove za kosu, toaletne vode sa sprejom i često ne razmišljamo o tome da to štetno djeluje na zaštitni sloj planete.

Činjenica je da spojevi koji su prisutni u limenkama na koje smo navikli (uključujući brom i hlor) lako reaguju sa atomima kiseonika. Stoga se ozonski omotač uništava, pretvarajući se nakon takvih kemijskih reakcija u potpuno beskorisne (i često štetne) tvari.

Destruktivna jedinjenja za ozonski omotač prisutna su i u klima uređajima koji spasavaju život na letnjim vrućinama, kao i u rashladnoj opremi. Široko rasprostranjena ljudska industrijska aktivnost također slabi odbranu Zemlje. Pritisnuta je industrijskim vodama (dio štetne materije ispari tokom vremena), zagađuju stratosferu i automobile. Potonjih je, kako statistika pokazuje, svake godine sve brojnije. Negativno utiče na ozonski omotač i

Prirodni uticaj

Znajući šta je ozonska rupa, morate imati i ideju o tome koliko ih ima iznad površine naše planete. Odgovor je razočaravajući: postoje mnoge praznine u zemaljskoj odbrani. Oni su mali i često ne predstavljaju rupu, već vrlo tanak preostali sloj ozona. Međutim, postoje i dva ogromna nezaštićena prostora. Ovo je arktička i antarktička ozonska rupa.

Stratosfera iznad Zemljinih polova ne sadrži gotovo nikakav zaštitni sloj. Sa čime je ovo povezano? Tamo nema automobila i industrijska proizvodnja. Sve se radi o prirodnom uticaju, drugi razlog nastaju kada se tople i hladne vazdušne struje sudare. Ove plinovite formacije sadrže velike količine dušične kiseline, koja, kada je izložena vrlo niskim temperaturama, reagira s ozonom.

Ekolozi su počeli da alarmiraju tek u dvadesetom veku. One destruktivne koje se probijaju do tla bez nailaska na ozonsku barijeru mogu uzrokovati rak kože kod ljudi, kao i smrt mnogih životinja i biljaka (prvenstveno morskih). dakle, međunarodne organizacije Gotovo sva jedinjenja koja uništavaju zaštitni sloj naše planete su zabranjena. Vjeruje se da čak i ako čovječanstvo naglo prekine bilo kakav negativan utjecaj na ozon u stratosferi, trenutno postojeće rupe neće nestati vrlo brzo. To se objašnjava činjenicom da su freoni koji su već stigli do vrha u stanju samostalno postojati u atmosferi u narednim decenijama.

Do pojave ozonskih rupa u polarnim područjima dolazi zbog uticaja niza faktora. Koncentracije ozona se smanjuju kao rezultat izloženosti supstancama prirodnog i antropogenog porijekla, kao i zbog nedostatka sunčevog zračenja tokom polarne zime. Glavni antropogeni faktor koji uzrokuje nastanak ozonskih rupa u polarnim područjima nastaje zbog uticaja niza faktora. Koncentracije ozona se smanjuju kao rezultat izloženosti supstancama prirodnog i antropogenog porijekla, kao i zbog nedostatka sunčevog zračenja tokom polarne zime. Glavni antropogeni faktor koji uzrokuje smanjenje koncentracije ozona je oslobađanje freona koji sadrže klor i brom. Osim toga, ekstremno niske temperature u polarnim područjima uzrokuju stvaranje takozvanih polarnih stratosferskih oblaka, koji u kombinaciji s polarnim vrtlozima djeluju kao katalizatori u reakciji raspada ozona, odnosno jednostavno ubijaju ozon.

Izvori uništenja

Među oštećivačima ozonskog omotača su:

1) Freoni.

Ozon uništavaju jedinjenja hlora poznata kao freoni, koji, takođe uništeni sunčevim zračenjem, oslobađaju hlor koji „otrgne“ „treći“ atom od molekula ozona. Klor ne stvara jedinjenja, već služi kao katalizator „razbijanja“. Dakle, jedan atom hlora može "uništiti" mnogo ozona. Vjeruje se da spojevi hlora mogu ostati u atmosferi od 50 do 1500 godina (ovisno o sastavu tvari) Zemlje. Zapažanja na ozonski sloj planete, antarktičke ekspedicije provode se od sredine 50-ih godina.

Ozonska rupa iznad Antarktika, koja se povećava u proljeće i smanjuje u jesen, otkrivena je 1985. godine. Otkriće meteorologa izazvalo je niz ekonomskih posljedica. Činjenica je da je optuženo postojanje “rupe”. hemijska industrija, proizvodeći tvari koje sadrže freone koje doprinose uništavanju ozona (od dezodoransa do rashladne jedinice). Ne postoji konsenzus o pitanju koliko su ljudi krivi za stvaranje “ozonskih rupa”. S jedne strane, da, sigurno je kriv. Proizvodnju spojeva koji dovode do oštećenja ozona treba svesti na minimum, ili još bolje u potpunosti zaustaviti. Odnosno, napustiti čitav jedan sektor industrije, sa prometom od više milijardi dolara. A ako ne odbijete, prebacite ga na "sigurne" šine, što također košta.

Tačka gledišta skeptika: ljudski uticaj na atmosferske procese, uz svu svoju destruktivnost na lokalnom nivou, na planetarnom nivou je zanemarljiva. Antifreonska kampanja “zelenih” ima potpuno transparentnu ekonomsku i političku pozadinu: uz njenu pomoć velike američke korporacije (Dupont, na primjer) guše svoje strane konkurente, nameću sporazume o “zaštiti okoliša” na državnom nivou i nasilno uvođenje nove tehnološke faze koju ekonomski slabije države ne mogu da izdrže.

2)Avion na velikim visinama

Uništavanje ozonskog omotača ne olakšavaju samo freoni koji se ispuštaju u atmosferu i ulaze u stratosferu. Dušikovi oksidi, koji nastaju prilikom nuklearnih eksplozija, također su uključeni u uništavanje ozonskog omotača. Ali oksidi azota se takođe formiraju u komorama za sagorevanje turbomlaznih motora aviona na velikim visinama. Dušikovi oksidi nastaju iz dušika i kisika koji se tamo nalaze. Što je temperatura viša, odnosno što je veća snaga motora, veća je i brzina stvaranja dušikovih oksida. Nije bitna samo snaga motora aviona, već i visina na kojoj leti i oslobađa dušikove okside koji oštećuju ozonski omotač. Što se više formira dušikov oksid ili oksid, to je destruktivniji za ozon. Ukupna količina dušikovog oksida koja se emituje u atmosferu godišnje procjenjuje se na 1 milijardu tona. Što se tiče aviona, najštetnije su emisije vojnih aviona, čiji se broj kreće na desetine hiljada. Lete prvenstveno na visinama u ozonskom omotaču.

3) Mineralna đubriva

Ozon u stratosferi se također može smanjiti zbog činjenice da dušikov oksid N2O ulazi u stratosferu, koji nastaje tokom denitrifikacije dušika vezanog bakterijama tla. Istu denitrifikaciju fiksnog dušika također provode mikroorganizmi u gornji sloj okeane i mora. Proces denitrifikacije je direktno povezan s količinom fiksiranog dušika u tlu. Dakle, možete biti sigurni da s povećanjem količine dodane u tlo mineralna đubriva količina formiranog azot-oksida N2O će se takođe povećati u istoj meri.

4) Nuklearne eksplozije

Nuklearne eksplozije oslobađaju mnogo energije u obliku topline. Temperatura od 6000 0 C se uspostavlja u roku od nekoliko sekundi nakon nuklearne eksplozije. Ovo je energija vatrene lopte. U jako zagrijanoj atmosferi dolazi do takvih transformacija hemijske supstance, koji se u normalnim uslovima ili ne dešavaju ili se odvijaju veoma sporo. Što se tiče ozona i njegovog nestanka, za njega su najopasniji dušikovi oksidi koji nastaju tokom ovih transformacija. Dakle, za period od 1952. do 1971. kao rezultat nuklearne eksplozije U atmosferi je nastalo oko 3 miliona tona azotnih oksida. Njihova daljnja sudbina je sljedeća: kao rezultat atmosferskog miješanja, završavaju na različitim visinama, uključujući i atmosferu. Tu ulaze hemijske reakcije uz učešće ozona, što dovodi do njegovog uništenja.

5) Sagorijevanje goriva.

Dušikov oksid se također nalazi u dimnim plinovima iz elektrana. Zapravo, činjenica da su dušikov oksid i dioksid prisutni u produktima sagorijevanja poznata je već duže vrijeme. Ali ovi viši oksidi ne utiču na ozon. Oni, naravno, zagađuju atmosferu i doprinose stvaranju smoga u njoj, ali se brzo uklanjaju iz troposfere. Dušikov oksid, kao što je već spomenuto, opasan je za ozon. At niske temperature nastaje u sljedećim reakcijama:

N 2 + O + M = N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 =N 2 O = 3H 2.

Razmjeri ovog fenomena su veoma značajni. Na taj način se godišnje u atmosferi formira oko 3 miliona tona azotnog oksida! Ova brojka sugerira da je to izvor uništavanja ozona.

zaključak: Izvori razaranja su: freoni, visinski avioni, mineralna đubriva, nuklearne eksplozije, sagorevanje goriva.

Zemlja je nesumnjivo najjedinstvenija planeta na našem svijetu. Solarni sistem. Ovo je jedina planeta pogodna za život. Ali mi to ne cijenimo uvijek i vjerujemo da nismo u stanju promijeniti i poremetiti ono što je stvoreno milijardama godina. U čitavoj istoriji svog postojanja, naša planeta nikada nije primila takva opterećenja kakva joj je dao čovjek.

Naša planeta ima ozonski omotač, koji je toliko neophodan za naš život. Štiti nas od izlaganja ultraljubičastim zracima koji dolaze od sunca. Bez toga život na ovoj planeti ne bi bio moguć.

Ozon je plavi gas karakterističnog mirisa. Svako od nas poznaje ovaj oštar miris, koji je posebno uočljiv nakon kiše. Nije uzalud što ozon na grčkom znači „miris“. Nastaje na nadmorskoj visini do 50 km od površine zemlje. Ali većina se nalazi na 22 - 24 km.

Uzroci ozonskih rupa

Početkom 70-ih, naučnici su počeli da primećuju smanjenje ozonskog omotača. Razlog tome je ulazak u gornje slojeve stratosfere supstanci koje oštećuju ozonski omotač koje se koriste u industriji, lansiranje raketa i mnogi drugi faktori. To su uglavnom molekuli hlora i broma. Klorofluorougljenici i druge tvari koje ljudi oslobađaju dospiju u stratosferu, gdje se pod utjecajem sunčeve svjetlosti razlažu na hlor i sagorevaju molekule ozona. Dokazano je da jedan molekul hlora može spaliti 100.000 molekula ozona. I traje u atmosferi od 75 do 111 godina!

Kao rezultat pada ozona u atmosferu nastaju ozonske rupe. Prvi je otkriven početkom 80-ih na Arktiku. Njegov prečnik nije bio veliki, a pad ozona bio je 9 procenata.

Ozonska rupa na Arktiku

Ozonska rupa je veliki pad procenta ozona na određenim mjestima u atmosferi. Sama riječ "rupa" nam to jasno daje do znanja bez dodatnog objašnjenja.

U proljeće 1985. na Antarktiku, iznad stanice Hally Bay, sadržaj ozona je opao za 40%. Ispostavilo se da je rupa ogromna i već se pomaknula izvan Antarktika. Njegov sloj dostiže visinu i do 24 km. Godine 2008. izračunato je da je njegova veličina već veća od 26 miliona km2. Ovo je zaprepastilo cijeli svijet. Da li je postalo jasno? da je naša atmosfera u većoj opasnosti nego što smo zamišljali. Od 1971. godine nivo ozona je pao za 7% širom svijeta. Kao rezultat toga, naša planeta je počela da se razvija ultraljubičasto zračenje Sunce, koje je biološki opasno.

Posljedice ozonskih rupa

Doktori smatraju da je kao rezultat smanjenja ozona povećan postotak raka kože i sljepoće zbog katarakte. Ljudski imunitet se također smanjuje, što dovodi do razne vrste druge bolesti. Najviše pate stanovnici gornjih slojeva okeana. To su škampi, rakovi, alge, plankton itd.

Sada je potpisan međunarodni sporazum UN-a za smanjenje upotrebe supstanci koje oštećuju ozonski omotač. Ali čak i ako ih prestanete koristiti. Za zatvaranje rupa biće potrebno više od 100 godina.

Da li se ozonske rupe mogu popraviti?

Do danas, naučnici su predložili jedan način za obnavljanje ozona upotrebom aviona. Da biste to učinili, potrebno je na visini od 12-30 kilometara iznad Zemlje osloboditi umjetno stvoreni kisik ili ozon i raspršiti ga posebnim raspršivačem. Na ovaj način, malo po malo, ozonske rupe se mogu popuniti. Nedostatak ove metode je što zahtijeva značajan ekonomski otpad. Osim toga, nemoguće je ispustiti u atmosferu odjednom veliki broj ozona. Takođe, sam proces transporta ozona je složen i nebezbedan.

Mitovi o ozonskim rupama

Budući da je problem ozonskih rupa otvoren, oko njega se stvorilo nekoliko zabluda. Tako su nastojali pretvoriti uništavanje ozonskog omotača u fikciju koja je korisna za industriju, navodno zbog obogaćivanja. Naprotiv, sve hlorofluorougljične supstance zamijenjene su jeftinijim i više sigurne komponente prirodnog porijekla.

Još jedna lažna tvrdnja je da su CFC-i koji oštećuju ozonski omotač preteški da bi dosegli ozonski omotač. Ali u atmosferi su svi elementi pomiješani, a zagađujuće komponente mogu doseći nivo stratosfere, gdje se nalazi ozonski omotač.

Ne treba vjerovati izjavi da ozon uništavaju halogeni prirodnog, a ne antropogenog porijekla. To nije istina, ljudska aktivnost doprinosi oslobađanju raznih štetnih tvari koje uništavaju ozonski omotač. Posljedice vulkanskih eksplozija i drugo prirodnih katastrofa nemaju praktično nikakav uticaj na stanje ozona.

I posljednji mit je da se ozon uništava samo iznad Antarktika. Zapravo, ozonske rupe se formiraju u cijeloj atmosferi, uzrokujući da se ukupna količina ozona smanjuje.

Prognoze za budućnost

Otkako su ozonske rupe počele postojati, pomno su praćene. Nedavno je situacija postala prilično dvosmislena. S jedne strane, u mnogim zemljama se pojavljuju i nestaju male ozonske rupe, posebno u industrijaliziranim područjima, a s druge strane, postoji pozitivan trend smanjenja nekih velikih ozonskih rupa.

Tokom posmatranja, istraživači su zabilježili da je najveća ozonska rupa visila nad Antarktikom i da je dostigla maksimalne veličine 2000. godine. Od tada, sudeći po satelitskim snimcima, rupa se postepeno zatvara. Ove izjave su navedene u naučni časopis"Nauka". Ekolozi procjenjuju da se njegova površina smanjila za 4 miliona kvadratnih metara. kilometara.

Istraživanja pokazuju da se količina ozona u stratosferi postepeno povećava iz godine u godinu. Ovo je olakšano potpisivanjem Montrealskog protokola 1987. godine. U skladu sa ovim dokumentom, sve zemlje nastoje da smanje emisije u atmosferu, a smanjuje se i količina transporta. Kina je u tom pogledu bila posebno uspješna. Tamo se reguliše pojava novih automobila i postoji koncept kvote, odnosno može se registrovati određeni broj registarskih oznaka automobila godišnje. Osim toga, postignuti su određeni uspjesi u poboljšanju atmosfere, jer ljudi postepeno prelaze na alternativne izvore energije, a traga se za efikasnim resursima koji bi pomogli u uštedi.

Nakon 1987. godine, problem ozonskih rupa se više puta postavljao. Ovom problemu su posvećene mnoge konferencije i skupovi naučnika. O pitanjima se raspravlja i na sastancima državnih predstavnika. Tako je 2015. godine u Parizu održana Konferencija o klimatskim promjenama, čija je svrha bila razvijanje akcija protiv klimatskih promjena. To će također pomoći u smanjenju emisija u atmosferu, što znači da će se ozonske rupe postepeno zatvarati. Na primjer, naučnici predviđaju da će do kraja 21. stoljeća ozonska rupa nad Antarktikom potpuno nestati.

Gdje su ozonske rupe (VIDEO)

Zemlja je dizajnirana na način da se sačuva njen jedinstveni ekosistem. U te svrhe služe slojevi atmosfere koji pokrivaju planetu od prodora ultraljubičastih zraka, radijacije i svemirskog otpada. U prirodi je sve savršeno, a miješanje u njenu strukturu dovodi do raznih kataklizmi i narušavanja ustaljenog poretka. Krajem 20. veka pojavio se jasan problem koji pogađa čitavo čovečanstvo. Na Antarktiku je nastala ozonska rupa koja je privukla pažnju naučnika iz cijelog svijeta. Kritičnu situaciju životne sredine pogoršao je još jedan ozbiljan problem.

Utvrđeno je da se u ozonskom omotaču koji okružuje Zemljinu površinu stvorio jaz veći od hiljadu kilometara. Kroz njega ulazi zračenje, štetno utječući na ljude, životinje i vegetaciju. Ozonske rupe i stanjivanje gasnog omotača kasnije su otkriveni na još nekoliko mesta, što je izazvalo pometnju u javnosti.

Suština problema

Ozon nastaje iz kiseonika koji je izložen ultraljubičastim zracima. Zahvaljujući ovoj reakciji, planeta postaje obavijena slojem plina kroz koji radijacija ne može prodrijeti. Ovaj sloj se nalazi na nadmorskoj visini od 25-50 kilometara iznad površine. Debljina ozona nije velika, ali je sasvim dovoljna da sva živa bića postoje na planeti.

Šta je ozonska rupa saznalo se 80-ih godina prošlog veka. Ovo senzacionalno otkriće napravili su engleski naučnici. Na mjestima gdje je ozon uništen, plin nije u potpunosti odsutan, njegova koncentracija opada na kritični nivo od 30%. Praznina nastala u sloju stratosfere omogućava ultraljubičastim zracima da prođu do tla, sposobnih da spale žive organizme.

Prva takva rupa otkrivena je 1985. Njegova lokacija je Antarktik. Vrhunac kada se ozonska rupa proširila bio je avgust, a do zime je gas postao gušći i praktično zatvorio rupu u sloju stratosfere. Kritične visinske tačke se nalaze na udaljenosti od 19 kilometara od tla.

Druga ozonska rupa pojavila se iznad Arktika. Njegove dimenzije su bile znatno manje, ali je inače postojala upadljiva sličnost. Kritične visine i vremena nestanka su se poklopili. Trenutno se ozonske rupe pojavljuju na različitim mjestima.

Kako se ozonski omotač stanji?

Naučnici problem sa stanjivanjem ozonskog omotača pripisuju prirodnim fenomenima koji se dešavaju na polovima zemaljske kugle. Prema njihovoj teoriji, tokom dugih polarnih noći sunčeve zrake ne dopiru do zemlje, a ozon se ne može formirati iz kiseonika. U tom smislu nastaju oblaci sa visokog sadržaja hlor Upravo taj plin uništava plin koji je toliko neophodan za zaštitu planete.

Zemlja je prošla kroz period vulkanske aktivnosti. Ovo je takođe imalo štetan uticaj na debljinu ozonskog omotača. Emisije produkata sagorevanja u atmosferu uništile su ionako tanak sloj stratosfere. Oslobađanje freona u zrak je još jedan razlog za stanjivanje zaštitnog sloja zemlje.

Ozonska rupa nestaje čim sunce počne da sija i stupi u interakciju sa kiseonikom. Zahvaljujući protok vazduha gas se diže i ispunjava nastalu prazninu. Ova teorija dokazuje da je cirkulacija ozona konstantna i neizbježna.

Ostali uzroci ozonskih rupa

Unatoč činjenici da vodeću ulogu u stvaranju ozonskih rupa imaju hemijski procesi, ljudski uticaj na prirodu stvara osnovne preduslove. Prirodni atomi hlora nisu jedine supstance koje štete ozonu. Gas se takođe uništava izlaganjem vodoniku, bromu i kiseoniku. Razlozi za pojavu ovih jedinjenja u vazduhu leže u ljudskim aktivnostima na planeti. Preduslovi su:

funkcionisanje pogona i fabrika;
nedostatak objekata za tretman;
atmosferske emisije iz termoelektrana;

Nuklearne eksplozije su imale štetan uticaj na integritet atmosfere. Njihove posljedice i dalje utiču na ekologiju planete. U trenutku eksplozije nastaje velika količina dušikovi oksidi, koji, dižući se, uništavaju plin koji štiti zemlju od zračenja. Tokom 20 godina testiranja, više od tri miliona tona ove supstance ispušteno je u atmosferu.

Mlazni avioni imaju razarajući učinak na ozonski omotač. Kada gorivo sagorijeva u turbinama, oslobađaju se dušikovi oksidi, oni direktno ulaze u atmosferu i uništavaju molekule plina. Trenutno, od milion tona emisije ove supstance, trećina dolazi iz aviona.

Čini se da su mineralna đubriva bezopasna i korisna, ali u stvari imaju i štetan uticaj na atmosferu. U interakciji s bakterijama prerađuju se u dušikov oksid, a zatim pod utjecajem kemijskih reakcija mijenjaju svoj oblik i postaju oksidi.

Dakle, ozonska rupa nije samo proizvod prirodne pojave, ali takođe . Brze odluke mogu dovesti do neočekivanih rezultata.

Zašto je nestanak ozonskog omotača oko planete opasan?

Sunce je izvor topline i svjetlosti za sve na planeti. Životinje, biljke i ljudi napreduju zahvaljujući njegovim životvornim zrakama. Drugi ljudi su to primijetili antički svijet, koji je smatrao da je Bog sunca glavni idol. Ali zvijezda također može postati uzrok smrti života na planeti.

Kroz ozonske rupe nastale pod utjecajem tandema čovjeka i prirode, sunčevo zračenje može doprijeti do Zemlje i spaliti sve što se nekada njegovalo. Štetne posljedice po ljude su očigledne. Naučnici su otkrili da ako zaštitni gas ili njegov sloj postanu tanji za jedan posto, tada će se na zemlji pojaviti još sedam hiljada pacijenata oboljelih od raka. Prije svega će stradati ljudska koža, a potom i drugi organi.

Posljedice stvaranja ozonskih rupa pogađaju ne samo čovječanstvo. Vegetacija pati, kao i životinjski svijet i stanovnici dubina mora. Njihova masovno izumiranje je direktna posljedica procesa koji se odvijaju na suncu iu atmosferi.

Načini rješavanja problema

Razlozi za pojavu ozonskih rupa u atmosferi su različiti, ali se svode na jednu bitnu činjenicu: nepromišljene ljudske aktivnosti i nove tehnološka rješenja. Freoni koji ulaze u atmosferu i uništavaju njen zaštitni sloj su produkt sagorevanja raznih hemikalija.

Za zaustavljanje ovih procesa, radikalno novo naučni razvoj, koji će omogućiti proizvodnju, spaljivanje, proizvodnju i letenje bez upotrebe azota, fluora i broma, kao i njihovih derivata.

Problem je povezan sa neefikasnom proizvodnjom i poljoprivrednim aktivnostima. Vrijeme je za razmišljanje:

o ugradnji uređaja za tretman na lule za pušenje;
o zamjeni hemijskih đubriva organskim;
o prelasku transporta na električnu energiju.

U proteklih šesnaest godina, od 2000. godine, urađeno je dosta toga. Naučnici su postigli zadivljujuće rezultate: veličina ozonske rupe nad Antarktikom smanjila se za površinu jednaku teritoriji Indije.

Posljedice nemarnog i nepažljivog odnosa prema okolini već se osjećaju. Kako se situacija ne bi još više zaoštrila, potrebno je problem rješavati na globalnom nivou.

Ozonski omotač je široki atmosferski pojas koji se proteže od 10 do 50 km iznad površine Zemlje. Hemijski, ozon je molekul koji se sastoji od tri atoma kisika (molekul kisika sadrži dva atoma). Koncentracija ozona u atmosferi je vrlo niska, a male promjene u količini ozona dovode do velikih promjena u intenzitetu ultraljubičastog zračenja koje dopire do površine zemlje. Za razliku od običnog kiseonika, ozon je nestabilan, lako se pretvara u dvoatomski, stabilan oblik kiseonika. Ozon je mnogo jači oksidant od kiseonika, što ga čini sposobnim da ubije bakterije i inhibira rast i razvoj biljaka. Međutim, zbog svoje niske normalnim uslovima koncentracije u prizemnim slojevima vazduha, ove karakteristike praktično nemaju uticaja na stanje živih sistema.

Mnogo važnije je njegovo drugo svojstvo, koje ovaj gas čini apsolutno neophodnim za sav život na kopnu. Ovo svojstvo je sposobnost ozona da apsorbuje tvrdo (kratkotalasno) ultraljubičasto (UV) zračenje Sunca. Tvrdi UV kvanti imaju energiju dovoljnu da razbiju neke hemijske veze, pa se klasifikuju kao jonizujuće zračenje. Kao i druga ovakva zračenja, rendgensko i gama zračenje, izaziva brojne poremećaje u ćelijama živih organizama. Ozon nastaje pod uticajem visokoenergetskog sunčevog zračenja, koje stimuliše reakciju između O2 i slobodnih atoma kiseonika. Kada je izložen umjerenom zračenju, raspada se, apsorbirajući energiju ovog zračenja. Dakle, ovaj ciklični proces "jede" opasno ultraljubičasto zračenje.

Molekuli ozona, kao i kiseonik, su električno neutralni, tj. ne nosi električni naboj. Dakle, samo Zemljino magnetsko polje ne utiče na distribuciju ozona u atmosferi. Gornji sloj atmosfere, jonosfera, praktično se poklapa sa ozonskim omotačem.

U polarnim zonama, gdje su linije sile magnetsko polje Zemlja je zatvorena na svojoj površini, izobličenja jonosfere su veoma značajna. Broj iona, uključujući jonizovani kiseonik, u gornjim slojevima atmosfere polarnih zona je smanjen. Ali glavni razlog nizak sadržaj ozona u polarnom području znači nizak intenzitet sunčevog zračenja, koji čak i tokom polarnog dana pada pod malim uglovima prema horizontu, a tokom polarne noći potpuno ga nema. Područje polarnih „rupa“ u ozonskom omotaču pouzdan je pokazatelj promjena ukupnog sadržaja ozona u atmosferi.

Sadržaj ozona u atmosferi varira zbog mnogih prirodni uzroci. Periodične fluktuacije su povezane sa ciklusima solarne aktivnosti; Mnoge komponente vulkanskih plinova sposobne su uništiti ozon, pa povećanje vulkanske aktivnosti dovodi do smanjenja njegove koncentracije. Zbog velikih, uraganskih brzina strujanja zraka u stratosferi, tvari koje oštećuju ozonski omotač prenose se na velika područja. Ne prenose se samo oštećujući ozonski omotač, već i sam ozon, pa se poremećaji koncentracije ozona brzo šire na velika područja, a lokalne male „rupe“ u ozonskom štitu, nastale, na primjer, lansiranjem rakete, relativno brzo zacjeljuju. Samo u polarnim područjima zrak je neaktivan, zbog čega se nestanak ozona tamo ne nadoknađuje njegovim uvozom iz drugih geografskih širina, a polarne „ozonske rupe“, posebno na Južnom polu, vrlo su stabilne.

Izvori uništavanja ozonskog omotača. Među oštećivačima ozonskog omotača su:

1) Freoni.

Ozon uništavaju jedinjenja hlora poznata kao freoni, koji, takođe uništeni sunčevim zračenjem, oslobađaju hlor koji „otrgne“ „treći“ atom od molekula ozona. Klor ne stvara jedinjenja, već služi kao katalizator „razbijanja“. Dakle, jedan atom hlora može "uništiti" mnogo ozona. Vjeruje se da spojevi hlora mogu ostati u atmosferi od 50 do 1500 godina (ovisno o sastavu tvari) Zemlje. Posmatranja ozonskog omotača planete obavljaju antarktičke ekspedicije od sredine 50-ih godina.

Ne postoji konsenzus o pitanju koliko su ljudi krivi za stvaranje “ozonskih rupa”.

S jedne strane, da, sigurno je kriv. Proizvodnja jedinjenja koja dovode do oštećenja ozona treba svesti na minimum, ili još bolje, potpuno zaustaviti. Odnosno, napustiti čitav industrijski sektor sa prometom od više milijardi dolara. A ako ne odbijete, prebacite ga na "sigurne" šine, što također košta.

Tačka gledišta skeptika: ljudski uticaj na atmosferske procese, uz svu svoju destruktivnost na lokalnom nivou, na planetarnom je nivou zanemarljiv. Antifreonska kampanja “zelenih” ima potpuno transparentnu ekonomsku i političku pozadinu: uz njenu pomoć velike američke korporacije (Dupont, na primjer) guše svoje strane konkurente, nameću sporazume o “zaštiti okoliša” na državnom nivou i nasilno uvođenje nove tehnološke faze koju ekonomski slabije države ne mogu da izdrže.

2) Avion velike visine.

Nije bitna samo snaga motora aviona, već i visina na kojoj leti i oslobađa dušikove okside koji oštećuju ozonski omotač. Što se više formira dušikov oksid ili oksid, to je destruktivniji za ozon.

Ukupna količina dušikovog oksida koja se emituje u atmosferu godišnje procjenjuje se na 1 milijardu tona. Što se tiče aviona, najštetnije su emisije vojnih aviona, čiji se broj kreće na desetine hiljada. Lete prvenstveno na visinama u ozonskom omotaču.

3) Mineralna đubriva.

Ozon u stratosferi se također može smanjiti zbog činjenice da dušikov oksid N2O ulazi u stratosferu, koji nastaje tokom denitrifikacije dušika vezanog bakterijama tla. Istu denitrifikaciju fiksiranog azota provode i mikroorganizmi u gornjem sloju okeana i mora. Proces denitrifikacije je direktno povezan sa količinom fiksiranog azota u tlu. Dakle, možete biti sigurni da će se povećanjem količine mineralnih gnojiva unesenih u tlo u istoj mjeri povećati i količina proizvedenog dušikovog oksida N2O. Nadalje, iz dušikovog oksida nastaju dušikovi oksidi, koji dovode do uništenja stratosferskog ozona.

4) Nuklearne eksplozije.

Nuklearne eksplozije oslobađaju mnogo energije u obliku topline. Temperatura od 60.000 K se uspostavlja u roku od nekoliko sekundi nakon nuklearne eksplozije. Ovo je energija vatrene lopte. U visoko zagrijanoj atmosferi dešavaju se transformacije hemijskih supstanci koje se ili ne dešavaju u normalnim uslovima, ili se odvijaju veoma sporo. Što se tiče ozona i njegovog nestanka, za njega su najopasniji dušikovi oksidi koji nastaju tokom ovih transformacija. Tako je u periodu od 1952. do 1971. godine, kao rezultat nuklearnih eksplozija, u atmosferi nastalo oko 3 miliona tona dušikovih oksida. Njihova daljnja sudbina je sljedeća: kao rezultat atmosferskog miješanja, završavaju na različitim visinama, uključujući i atmosferu. Tamo ulaze u kemijske reakcije uz sudjelovanje ozona, što dovodi do njegovog uništenja. ekosistem stratosfere ozonske rupe

5) Sagorevanje goriva.

Dušikov oksid se također nalazi u dimnim plinovima iz elektrana. Zapravo, činjenica da su dušikov oksid i dioksid prisutni u produktima sagorijevanja poznata je već duže vrijeme. Ali ovi viši oksidi ne utiču na ozon. Oni, naravno, zagađuju atmosferu i doprinose stvaranju smoga u njoj, ali se brzo uklanjaju iz troposfere. Dušikov oksid, kao što je već spomenuto, opasan je za ozon. Na niskim temperaturama nastaje u sljedećim reakcijama:

N2 + O + M = N2O + M,

2NH3 + 2O2 =N2O = 3H2.

Razmjeri ovog fenomena su veoma značajni. Na taj način se godišnje u atmosferi formira oko 3 miliona tona azotnog oksida! Ova brojka sugerira da je ovaj izvor uništavanja ozona značajan.

Ozonska rupa iznad Antarktika

Značajno smanjenje ukupnog ozona iznad Antarktika prvi put je izvijestio 1985. godine od strane British Antarctic Survey na osnovu analize podataka ozonske stanice Halley Bay (76°S). Ova služba je također primijetila smanjenje ozona na argentinskim ostrvima (65 stepeni J).

Od 28. avgusta do 29. septembra 1987. godine obavljeno je 13 letova laboratorijskog aviona iznad Antarktika. Eksperiment je omogućio registraciju rođenja ozonske rupe. Dobijene su njegove dimenzije. Istraživanja su pokazala da se najveće smanjenje ozona dogodilo na visinama od 14 - 19 km. Uređaji su registrovani ovdje najveći broj aerosoli (aerosolni slojevi). Ispostavilo se da što više aerosola ima na određenoj nadmorskoj visini, to je manje ozona. Laboratorija aviona je zabilježila smanjenje ozona od 50%. Ispod 14 km. promjene ozona su bile beznačajne.

Već početkom oktobra 1985. ozonska rupa (minimalna količina ozona) pokriva nivoe sa pritiskom od 100 do 25 hPa, a u decembru se širi raspon visina na kojima se ona posmatra.

Mnogi eksperimenti mjerili su ne samo količinu ozona i drugih malih komponenti atmosfere, već i temperaturu. Najbliža veza je uspostavljena između količine ozona u stratosferi i tamošnje temperature zraka. Pokazalo se da je priroda promjene količine ozona usko povezana s termičkim režimom stratosfere iznad Antarktika.

Formiranje i razvoj ozonske rupe na Antarktiku posmatrali su britanski naučnici 1987. godine. opšti sadržaj ozon je smanjen za 25%.

Američki istraživači vršili su mjerenja na Antarktiku zimi i u rano proleće 1987 ozon i druge male komponente atmosfere (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) pomoću specijalnog spektrometra. Podaci iz ovih mjerenja omogućili su da se ocrta područje oko Južnog pola u kojem je smanjena količina ozona. Ispostavilo se da se ovo područje gotovo tačno poklapa sa ekstremnim polarnim stratosferskim vrtlogom. Prilikom prolaska kroz ivicu vrtloga, količina ne samo ozona, već i drugih malih komponenti koje utiču na uništavanje ozona, naglo se mijenjala. Unutar ozonske rupe (ili, drugim riječima, polarnog stratosferskog vrtloga), koncentracija HCl, NO2 i azotna kiselina bio znatno manji nego izvan vrtloga. To se događa zato što hlorini, tokom hladne polarne noći, uništavaju ozon u odgovarajućim reakcijama, djelujući kao katalizatori u njima. Upravo u katalitičkom ciklusu uz učešće hlora dolazi do glavnog smanjenja koncentracije ozona (najmanje 80% ovog smanjenja).

Ove reakcije se dešavaju na površini čestica koje čine polarne stratosferske oblake. Dakle, nego veća površina ova površina, odnosno što je više čestica stratosferskih oblaka, a samim tim i samih oblaka, to se ozon na kraju brže raspada, a samim tim i efikasnije nastaje ozonska rupa.