Причины образования " озоновой дыры " - Обобщение литературных данных о причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования "озоновых дыр"
Летом и весной концентрация озона повышается; над полярными областями она всегда выше, чем над экваториальными. Кроме того, она меняется по 11-летнему циклу, совпадающему с циклом солнечной активности. Все это было уже хорошо известно, когда в 1980-х гг. наблюдения показали, что над Антарктикой год от года происходит медленное, но устойчивое снижение концентрации стратосферного озона. Это явление получило название "озоновая дыра" (хотя никакой дырки в собственном значении этого слова, конечно, не было) и стало внимательно исследоваться.
Позднее, в 1990-е гг., такое же уменьшение стало происходить и над Арктикой. Феномен Антарктической "озоновой дыры" пока не понятен: то ли "дыра" возникла в результате антропогенного загрязнения атмосферы, то ли это естественный геоастрофизический процесс.
Сначала предполагали, что на озон влияют частицы, выбрасываемые при атомных взрывах; пытались объяснить изменение концентрации озона полетами ракет и высотных самолетов. В конце концов было четко установлено, что причина нежелательного явления - реакции с озоном некоторых веществ, производимых химическими заводами. Это в первую очередь хлорированные углеводороды и особенно фреоны - хлорфторуглероды, или углеводороды, в которых все или большая часть атомов водорода, заменены атомами фтора и хлора.
Хлорфторуглероды широко применяются в современных бытовых и промышленных Холодильниках (в России их поэтому называют "хладонами"), в аэрозольных баллончиках, как средства химической чистки, а некоторые производные - для тушения пожаров на транспорте. Используются они и как пенообразователи, а также для синтеза полимеров. Мировое производство этих веществ достигло почти 1,5 млн т.
Будучи легколетучими и довольно устойчивыми к химическим воздействиям, хлорфторуглероды после использования попадают в атмосферу и могут находиться в ней до 75 Лет, достигая высоты озонового слоя. Здесь под действием солнечного света они разлагаются, выделяя атомарный хлор, который и служит главным "нарушителем порядка" в озоновом слое. CF2Cl2 CF2Cl+Cl
Последующие реакции CF2Cl с О2 и h приводят к отщеплению второго атома хлора.
Хлор "съедает" и озон, и атомарный кислород за счет протекания довольно быстрых реакций:
О3 + Сl = О2 + ClO
СlO + O = Cl + O2
Причем последняя реакция приводит к регенерации активного хлора. Хлор, таким образом, даже не расходуется, разрушая озоновый слой.
Предполагается, что из-за разрушительного действия хлора и аналогично действующего брома к концу 1990-х гг. концентрация озона в стратосфере снизилась на 10%.
Озоноразрушающий потенциал некоторых веществ
Разрушающий потенциал(усл. ед) |
Продолжительность жизни | |
CFCl 1 |
1.0 |
75 |
CFCl 2 |
1.0 |
111 |
CFCl 3 |
0.8 |
90 |
CCl 4 |
1.0 |
185 |
C2FCl 5 |
0.6 |
380 |
HCFCl 2 |
0.05 |
20 |
Метилхлороформ |
0.10 |
6.5 |
Четырехлористый углерод |
1.06 |
50 |
Венская конвенция. В 1985 году британские ученые обнародовали данные, согласно которым в предшествующие восемь ЛетБыли обнаружены увеличивающиеся каждую весну озоновые дыры над Северным и Южным полюсами.
Ученые предложили три теории, объяснявшие причины этого феномена:
Разрушение озонового слоя окисями азота - соединениями, образующимися естественным образом на солнечном свету;
О3+NО NО2+О2
Воздушные потоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон разрушение озона соединениями хлора.
В 1987 г. был принят Монреальский протокол, по которому определили перечень наиболее опасных хлорфторуглеродов, и страны-производители хлорфторуглеродов обязались снизить их выпуск. В июне 1990 г. в Лондоне в Монреальский протокол внесли уточнения: к 1995 г. снизить производство фреонов вдвое, а к 2000 г. прекратить его совсем.
Сегодня уже разработаны и выпускаются экологически безопасные фреоны и их заменители, но озоновый слой продолжает находиться в критическом состоянии:
Установлено, что на содержание озона оказывают влияние азотсодержащие загрязнители воздушной среды.
2NО+О2 2NО2
О2+NО2 NО3+О2
NО3+NО2 N2О5
N2О5+Н2О 2НNО3
Происхождение NО, ОН и Сl в стратосфере возможно, как в результате естественных процессов, так и в результате антропогенных загрязнений. Так, NО образуется в двигателях внутреннего сгорания. Соответственно запуск ракет и сверх звуковых самололетов приводит к разрушению озонового слоя. В любом двигателе внутреннего сгорания развиваются настоль высокие температуры, что из атмосферного кислорода и азота образуется NО: N2+О2 2NО
Источником NО в стратосфере служит также газ N2О, который устойчив в тропосфере, а в стратосфере распадается под действием
Жесткого УФ-излучения
N2О+h (230нм) N2+О
N2O+O 2NO
Разрушение N2О в стратосфере осуществляется и по реакциям
N2О+h (250нм) N2+О
N2O+O N2+O2
Похожие статьи
-
Антропогенные причины разрушения озонового слоя - Разрушение озонового слоя
Нарастание концентрации хлорфторуглеродов (фреонов), диоксидов азота, метана и других углеводородов, поступающих в дополнение к естественным составляющим...
-
Определение озона, Причины возникновения "озоновых дыр" - Разрушение озонового слоя Земли
Известно, озон (Oз)- модификация кислорода - обладает большой химической реактивностью и токсичностью. Озон образуется в атмосфере из кислорода при...
-
В химических превращениях различных загрязняющих веществ в тропосфере ключевое место занимает OH - радикал к образованию которого ведут несколько...
-
С начала 20 века ученые наблюдают за состоянием озонового слоя атмосферы. Сейчас уже все понимают, что стратосферный озон является своего рода...
-
Что такое озоновый слой и в чем основная проблема сокращения озонового слоя? На сегодняшний день проблема озона беспокоит очень многих. И интерес к этой...
-
Понятие "Озоновый слой" Озоновый слой -- часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25--30 км, в умеренных 20--25, в полярных...
-
Изменение климата Земли. Разрушение озонового слоя В результате изучения материалов метеорологических наблюдений, выполняемых во всех районах земного...
-
Причины и следствия образования озоновых дыр - Общая структура экосистем
Озоновая дыра -- Локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века все...
-
" Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для...
-
Югославская война, авиация НАТО делала по 400-500 самолетовылетов ежедневно. Это гигантская концентрация авиации на сравнительно малой площади. Авиация...
-
Гипотезы разрушения озонового слоя. - Разрушение озонового слоя Земли
Многочисленные международные экспедиции по изучению озоновых дыр в Антарктиде и Арктике установили, что, помимо различных природных факторов, все же...
-
Интересно, что озон в стратосфере - это продукт воздействия самого ультрафиолета (УФ) на молекулы кислорода (О2). В результате некоторые из них...
-
Одно из важнейших изменений может произойти в круговороте воды. Даже небольшое глобальное потепление может значительно увеличить влажность воздуха в...
-
Смог и кислотные осадки: причины, последствия, решение проблемы - Экосистемы и их проблемы
В настоящее время кислотные дожди - проблема для многих стран мира. Карта кислотных дождей, разработанная экологами всего мира, наглядно показывает зоны...
-
Причины ослабления озонового щита. - Современные экологические проблемы РФ
Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает...
-
Причины ослабления озонового щита - Озоновый слой и его проблемы
Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает...
-
Местоположение и функции озонового слоя - Озоновый слой и его проблемы
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из...
-
Местоположение и функции озонового слоя. - Современные экологические проблемы РФ
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из...
-
Фотохимический туман (смог) - Современные экологические проблемы и возможные пути их решения
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных...
-
Из истории - Озоновый слой и его проблемы
С начала 20 века ученые наблюдают за состоянием озонового слоя атмосферы. Сейчас уже все понимают, что стратосферный озон является своего рода...
-
Охрана озонового слоя - Разрушение озонового слоя
Озоновый слой загрязнение разрушение Венская конвенция об охране озонового слоя -- многостороннее экологическое соглашение. Оно было согласовано на...
-
Проблема угрозы озоновому слою привела к заключению одного из первых, жестко обязательных для его участников международных соглашений в сфере охраны...
-
Изучение проблемы озонового слоя. - Современные экологические проблемы РФ
В изучении проблемы озонового слоя наука оказалась удивительно недальновидной. Еще с 1975 г. содержание стратосферного озона над Антарктидой в весенние...
-
Основные гипотезы разрушения озонового слоя - Разрушение озонового слоя Земли
Антропогенные воздействия не являются единственной причиной изменений атмосферного озона. На основе исследований Центральной аэрологической обсерватории...
-
Озоновый слой Земли - Загрязнение атмосферы
Озоновый слой Земли - это слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7 - 8 (на полюсах), 17 - 18 (на экваторе) и 50 км над...
-
Сокращение озонового слоя - Глобальные экологические проблемы
Систематическое слежение за состоянием озонового слоя проводится с 1978 г. с помощью спутниковой аппаратуры. Основные выводы заключаются в том, что за 12...
-
Местоположение и функции озонового слоя - Озоновый слой
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из...
-
Озоновая дыра: история обнаружения - Озоновый слой
Концентрация стратосферного озона стала предметом серьезного изучения лишь в 70-80-х годах прошлого столетия. Вред, который наносит озоновому слою утечка...
-
Озоновый слой и его основная проблема сокращения - Факторы загрязнения окружающей среды
Озон это разновидность кислорода. Озон был открыт в 1839 году немецким химиком Шенбейном, а в 1873 г., его обнаружили в приземной атмосфере. Спустя 8 лет...
-
Меры по сохранению озонового слоя Земли - Влияние техногенных факторов на здоровье
В чем заключается конкретность мер по сохранению озонового слоя над Землей? Согласно международным соглашениям промышленно развитые страны полностью...
-
Меры по сохранению озонового слоя в мире - Озоновый слой
Убедительное подтверждение уменьшение концентрации стратосферного озона заставил мировое сообщество задуматься над тем, как сохранить озоновый слой...
-
Причины ослабления озонового щита - Озоновый слой
Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает...
-
Основные мероприятия по защите озонового слоя - Общая структура экосистем
Поскольку наиболее активный разрушитель озонового щита Земли - хлор, основные меры, разрабатываемые для сдерживания истощения озона, сводятся к снижению...
-
Последствия разрушения озонового слоя - Разрушение озонового слоя
Разрушение озонового слоя приводит к проникновению чрезмерного количества ультрафиолета-В к поверхности земли, что может иметь следующие последствия: * у...
-
Фотохимический туман - Глобальные проблемы человечества
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных...
-
ФОТОХИМИЧЕСКИЙ ТУМАН (СМОГ) - Атмосфера. Проблемы загрязнения
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных...
-
С позиции самоорганизации в развитии открытых неравновесных систем выделяется плавный (эволюционный) этап, на протяжении которого не происходит серьезных...
-
Значительное снижение уровня стратосферного озона приводит к возрастанию ультрафиолетового излучения, что негативно воздействует на биосферу Земли и...
-
Глобальные проблемы загрязнения воздуха - Проблемы загрязнения воздуха
Серьезную угрозу здоровью и процветанию человечества и других форм жизни представляют две глобальные проблемы окружающей среды, связанные с загрязнением...
-
Фотохимический туман (смог) - Загрязнение атмосферы
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных...
Причины образования " озоновой дыры " - Обобщение литературных данных о причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования "озоновых дыр"