Ozonlaget ødelegges ved eksponering. Kan ozonlaget reddes fra ødeleggelse? En uheldig oppdagelse av forskere - et ozonhull over Antarktis
KUNNSKAPS- OG VITENSKAPSDEPARTEMENTET
RUSSISK FØDERASJON
Voronezh State University
Fakultet for biologi og jordsmonn
Institutt for botanikk og mykologi
Nedbryting av ozonlaget
020201-biologi
Abstrakt arbeid
Avdelingsleder Førsteamanuensis, doktor i biologiske vitenskaper: Agafonov V.A.
Student: Bykovskaya T.G.
Lærer: Negrobov V.V.
Voronezh 2010
Introduksjon.
Ozon, som ligger i en høyde på omtrent 25 km fra jordens overflate, er i en tilstand av dynamisk likevekt. Det er et lag med økt konsentrasjon rundt 3 mm tykt. Stratosfærisk ozon absorberer sterk ultrafiolett stråling fra solen og beskytter dermed alt liv på jorden. Ozon absorberer også infrarød stråling fra jorden og er en av de essensielle betingelsene for å bevare liv på planeten vår.
Det 20. århundre brakte menneskeheten mange fordeler knyttet til den raske utviklingen av vitenskapelige og teknologiske fremskritt, og brakte samtidig livet på jorden på randen av en miljøkatastrofe. Befolkningsvekst, intensivering av produksjon og utslipp som forurenser jorden fører til grunnleggende endringer i naturen og påvirker selve menneskets eksistens. Noen av disse endringene er ekstremt sterke og så utbredte at globale miljøproblemer oppstår.
Som et resultat av mange ytre påvirkninger begynner ozonlaget å tynnes ut sammenlignet med dets naturlige tilstand, og under noen forhold forsvinner det til og med over visse territorier - det dukker opp ozonhull, fulle av irreversible konsekvenser. De ble først observert nærmere jordens sydpol, men har nylig blitt sett over den asiatiske delen av Russland. Svekkelsen av ozonlaget øker strømmen av solstråling til jorden og forårsaker en økning i antall hudkreft og en rekke andre alvorlige sykdommer hos mennesker. Planter og dyr lider også av økte nivåer av stråling.
Selv om menneskeheten har tatt ulike tiltak for å gjenopprette ozonlaget (for eksempel under press fra miljøorganisasjoner har mange industribedrifter pådratt seg ekstra kostnader for å installere ulike filtre for å redusere skadelige utslipp til atmosfæren), vil denne komplekse prosessen ta flere tiår. Først av alt skyldes dette det enorme volumet av stoffer som allerede er akkumulert i atmosfæren som bidrar til ødeleggelsen. Derfor mener jeg at problemet med ozonlaget fortsatt er aktuelt i vår tid.
Kapittel 1.
Ozonskjermens natur og betydning.
Sammen med synlig lys sender solen ut ultrafiolette bølger. Ultrafiolett stråling ligner på lys, men dens bølgelengde er litt kortere enn fiolette bølger, de korteste bølgelengdene som oppfattes av det menneskelige øyet. Selv om ultrafiolette stråler er usynlige, har de mer energi enn synlige stråler. De trenger gjennom atmosfæren og blir absorbert av vevet til levende organismer, og ødelegger protein- og DNA-molekyler. Dette er akkurat det som skjer når du blir brun. Hvis all den ultrafiolette strålingen som faller på de øvre lagene av atmosfæren nådde jordens overflate, er det usannsynlig at livet ville overleve på den. Selv en liten, tilgjengelig brøkdel av denne mengden (mindre enn 1%) forårsaker solbrenthet og 200 000-600 000 tilfeller av hudkreft i USA hvert år.
Vi er beskyttet mot de aggressive effektene av ultrafiolett stråling, siden det meste (over 99%) absorberes av ozonlaget i stratosfæren i en høyde på omtrent 25 kilometer fra jordoverflaten. Dette laget kalles vanligvis ozonskjoldet.
Når ultrafiolett stråling absorberes i atmosfæren, dannes det en slags blanding der frie elektroner, nøytrale oksygenatomer og positive ioner av oksygenmolekyler dominerer. Når de samhandler, dannes ozon. Samspillet mellom ultrafiolett stråling og oksygen skjer i hele atmosfærens høyde - det er bevis på at i mesosfæren, i en høyde på 50 til 80 kilometer, er prosessen med ozondannelse allerede observert, som fortsetter i stratosfæren (fra 15. til 50 km) og i troposfæren (opptil 15 km). Samtidig er de øvre lagene i atmosfæren, spesielt mesosfæren, utsatt for så sterk påvirkning av kortbølget ultrafiolett stråling at molekylene til alle gassene som utgjør atmosfæren ioniserer og går i oppløsning. Ozonet som nettopp har dannet seg der kan ikke unngå å brytes ned, spesielt siden dette krever nesten samme energi som for oksygenmolekyler. Og likevel er det ikke fullstendig ødelagt - en del av ozon, som er 1,62 ganger tyngre enn luft, synker ned i de nedre lagene av atmosfæren til en høyde på 20-25 kilometer, der atmosfærens tetthet gjør at den kan være i atmosfæren. en tilstand av likevekt. Der lager ozonmolekyler et lag med økt konsentrasjon, det vil si ozonlaget.
Ozonlaget er overraskende tynt. Hvis denne gassen var konsentrert nær jordoverflaten, ville den dannet en film som bare var 2-4 mm tykk (minimum ved ekvator, maksimum ved polene). Imidlertid beskytter denne filmen oss pålitelig, og absorberer nesten fullstendig farlige ultrafiolette stråler. Uten den ville livet bare overlevd i vanndypet (dypere enn 10 m) og i de jordlagene der solstråling ikke trenger inn. Dessuten, hvis det ikke var for ozonlaget, ville livet ikke ha vært i stand til å rømme fra havene i det hele tatt, og høyt utviklede livsformer som pattedyr, inkludert mennesker, ville ikke ha oppstått Ozon absorberer noe av jordens infrarøde stråling. Takket være dette forsinker den omtrent 20 % av jordens stråling, noe som øker oppvarmingseffekten av atmosfæren Ozon regulerer også hardheten til kosmisk stråling. Hvis denne gassen i det minste delvis ødelegges, øker naturlig nok hardheten til strålingen kraftig, og følgelig oppstår reelle endringer i flora og fauna. Ifølge leger forårsaker hver prosentandel av ozon tapt globalt opptil 150 tusen ekstra tilfeller av blindhet på grunn av grå stær, antall hudkrefttilfeller øker med 2,6 prosent, og antallet sykdommer forårsaket av et svekket menneskelig immunsystem øker betydelig. Mennesker på den nordlige halvkule med lys hud har størst risiko. Men det er ikke bare mennesker som lider. UV-B-stråling, for eksempel, er ekstremt skadelig for plankton, yngel, reker, krabber og alger som lever på overflaten av havet.
Kapittel 2.
Dannelse og ødeleggelse av ozonlaget.
Som allerede nevnt er ozon i stratosfæren et produkt av effekten av ultrafiolett (UV) stråling i seg selv på oksygenmolekyler (O2). Som et resultat går noen av dem i oppløsning til frie atomer, som igjen kan gå sammen med andre oksygenmolekyler for å danne ozon (O3). Men alt oksygenet blir ikke omdannet til ozon, siden frie O-atomer reagerer med ozonmolekyler for å produsere to O2-molekyler. Dermed er ikke mengden ozon i stratosfæren statisk; det representerer resultatet av likevekten mellom disse to reaksjonene. Ozonnedbrytning er separasjon av ozonmolekyler forårsaket av stratosfæriske ozonnedbrytende stoffer (OSNV) som forekommer naturlig (som vulkanutbrudd) eller slippes ut (frigjøres) av menneskelige aktiviteter og inneholder klor (Cl eller brom (Br). samt metan eller nitrogenoksid (I) – (N2O).
De viktigste stadiene av ozonlagets ødeleggelse:
1) Utslipp: som et resultat av menneskelig aktivitet, samt som et resultat av naturlige prosesser på jorden, slippes ut (frigjøres) gasser som inneholder halogener (brom og klor), d.v.s. stoffer som ødelegger ozonlaget.
2) Akkumulering (avgitte gasser som inneholder halogener akkumuleres (akkumuleres) i de nedre atmosfæriske lagene, og under påvirkning av vind, så vel som luftstrømmer, beveger de seg til regioner som ikke er i direkte nærhet til kildene til slike gassutslipp).
3) Bevegelse (akkumulerte gasser som inneholder halogener beveger seg inn i stratosfæren ved hjelp av luftstrømmer).
4) Transformasjon (de fleste av gassene som inneholder halogener, under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen i stratosfæren, omdannes til lett reagerende halogengasser, som et resultat av at ødeleggelsen av ozonlaget skjer relativt mer aktivt i polaren regioner på kloden).
5) Kjemiske reaksjoner (halogengasser som reagerer lett, forårsaker ødeleggelse av stratosfærisk ozon; en faktor som fremmer reaksjoner er polare stratosfæriske skyer).
6) Fjerning (under påvirkning av luftstrømmer returnerer lett reagerende halogengasser til troposfæren, hvor de, på grunn av fuktigheten og regnet i skyene, skilles fra hverandre og dermed fjernes fullstendig fra atmosfæren).
Kapittel 3.
Årsaker til ødeleggelse av ozonlaget.
På 1970-tallet foreslo forskere at frie kloratomer katalyserer prosessen med ozonseparasjon. Og folk tilfører årlig gratis klor og andre skadelige stoffer til atmosfæren. Dessuten kan en relativt liten mengde av dem forårsake betydelig skade på ozonskjoldet, og denne effekten vil vare på ubestemt tid, siden kloratomer for eksempel forlater stratosfæren veldig sakte.
Mesteparten av klor som brukes på jorden, for eksempel til vannrensing, er representert av dets vannløselige ionforbindelser. Følgelig vaskes de ut av atmosfæren ved nedbør lenge før de kommer inn i stratosfæren. Klorfluorkarboner (KFK) er svært flyktige og uløselige i vann. Følgelig blir de ikke vasket ut av atmosfæren, og fortsetter å spre seg i den, når de stratosfæren. Der kan de brytes ned og frigjøre atomklor, som faktisk ødelegger ozon. Dermed forårsaker KFK skader ved å fungere som bærere av kloratomer inn i stratosfæren.
Klorfluorkarboner er relativt kjemisk inerte, ikke-brennbare og giftige. Dessuten, som gasser ved romtemperatur, brenner de ved lavt trykk, frigjør varme, og når de fordamper, absorberer de det igjen og avkjøles. Disse egenskapene gjorde det mulig å bruke dem til følgende formål.
1) Klorfluorkarboner brukes i nesten alle kjøleskap, klimaanlegg og varmepumper som klormidler. Fordi disse enhetene til slutt brytes ned og kastes, havner KFK-ene de inneholder vanligvis i atmosfæren.
2) Det nest viktigste området for deres anvendelse er produksjon av porøs plast. KFK blandes inn i flytende plast ved forhøyet trykk (de er løselige i organisk materiale). Når trykket reduseres, skummer de plasten, omtrent som karbondioksid skummer brus. Og samtidig forsvinner de ut i atmosfæren.
3) Det tredje hovedområdet for deres anvendelse er elektronikkindustrien, nemlig rengjøring av databrikker, som må være veldig grundig. Og igjen havner klorfluorkarboner i atmosfæren. Til slutt, i de fleste land unntatt USA, brukes de fortsatt som bærere i aerosolbokser som sprayer dem i luften.
En rekke industriland (for eksempel Japan) har allerede kunngjort oppgivelsen av bruken av langlivede freoner og overgangen til kortlivede, hvis levetid er betydelig mindre enn ett år. I utviklingsland møter imidlertid en slik overgang (som krever oppdatering av en rekke områder av industri og økonomi) forståelige vanskeligheter, så i realiteten er det usannsynlig at et fullstendig opphør av utslippet av langlivede freoner kan forventes i overskuelige tiår. , som betyr at problemet med å bevare ozonlaget vil være svært akutt.
V.L. Syvorotkin utviklet en alternativ hypotese, ifølge hvilken ozonlaget minker av naturlige årsaker. Det er kjent at syklusen med ozonødeleggelse av klor ikke er den eneste. Det er også nitrogen- og hydrogensykluser for ozonødeleggelse. Det er hydrogen som er «jordens hovedgassen». Dens viktigste reserver er konsentrert i kjernen av planeten og kommer inn i atmosfæren gjennom et system med dype forkastninger (rifter). Ifølge grove anslag er det titusenvis av ganger mer naturlig hydrogen enn klor i menneskeskapte freoner. Den avgjørende faktoren til fordel for hydrogenhypotesen var imidlertid V.L Syvorotkin. mener at sentrene for ozonanomalier alltid er plassert over sentrene for hydrogenavgassing på jorden.
Ozonødeleggelse oppstår også på grunn av eksponering for ultrafiolett stråling, kosmiske stråler, nitrogenforbindelser og brom. Menneskelige aktiviteter som fører til ødeleggelse av ozonlaget er av største bekymring. Derfor har mange land signert en internasjonal avtale om å redusere produksjonen av ozonreduserende stoffer. Imidlertid er ozonlaget også ødelagt av jetfly og noen romrakettoppskytinger Mange andre årsaker til svekkelsen av ozonskjoldet har blitt foreslått. For det første er dette romrakettoppskytinger. Brennende drivstoff "brenner" store hull i ozonlaget. Det ble en gang antatt at disse "hullene" var i ferd med å lukke seg. Det viste seg ikke. De har eksistert ganske lenge. For det andre fly som flyr i høyder på 12-15 km. Dampen og andre stoffer de avgir ødelegger ozon. Men samtidig gir fly som flyr under 12 km en økning i ozon. I byer er det en av komponentene i fotokjemisk smog. For det tredje - nitrogenoksider. De kastes ut av de samme flyene, men de fleste av dem frigjøres fra jordoverflaten, spesielt under nedbrytning av nitrogengjødsel.
Damp spiller en svært viktig rolle i ødeleggelsen av ozon. Denne rollen realiseres gjennom hydroksyl-OH-molekyler, som er født fra vannmolekyler og til slutt omdannes til dem. Derfor avhenger graden av ozonødeleggelse av mengden damp i stratosfæren.
Dermed er det mange årsaker til ødeleggelsen av ozonlaget, og til tross for dets betydning, er de fleste av dem et resultat av menneskelig aktivitet.
Kapittel 4.
Ozonhull og deres innvirkning.
Et ozonhull er et lokalt fall i ozonkonsentrasjonen i jordens ozonlag. Inntil nylig skapte ikke tilstanden til ozonlaget bekymring. Alarmsignaler begynte å komme for 20 år siden. Med begynnelsen av romforskningen av jordens atmosfære høsten 1985, ble det oppdaget et brudd på ozonlaget over Antarktis. Det viste seg at under den antarktiske våren er nivået av ozon i atmosfæren betydelig lavere enn normalt. Hvert år på samme tid gikk mengden av ozon ned – noen ganger i større grad, noen ganger i mindre grad.
I de påfølgende årene fant forskerne ut hvorfor ozonhullet dukker opp. Når solen går ned og den lange polarnatten begynner, synker temperaturen og det dannes høye stratosfæriske skyer som inneholder iskrystaller. Utseendet til disse krystallene forårsaker en rekke komplekse kjemiske reaksjoner som fører til akkumulering av molekylært klor (et klormolekyl består av to sammenføyde kloratomer). Når solen dukker opp og den antarktiske våren begynner, under påvirkning av ultrafiolette stråler, brytes intramolekylære bindinger, og en strøm av kloratomer suser inn i atmosfæren. Disse atomene fungerer som katalysatorer for reaksjoner som omdanner ozon til enkelt oksygen. Som et resultat av disse reaksjonene blir ozonmolekyler (O3) omdannet til oksygenmolekyler (O2), med de opprinnelige kloratomene forblir i en fri tilstand og igjen deltar i denne prosessen (hvert klormolekyl ødelegger en million ozonmolekyler før de fjernes fra atmosfæren ved andre kjemiske reaksjoner). Som et resultat av denne kjeden av transformasjoner begynner ozon å forsvinne fra atmosfæren over Antarktis, og danner et ozonhull. Men snart, med oppvarmingen, kollapser de antarktiske virvlene, frisk luft (som inneholder ny ozon) strømmer inn i området, og hullet forsvinner.
I februar 1989 undersøkte forskere stratosfæren over Arktis og oppdaget tilstedeværelsen av de samme kjemiske faktorene. De konkluderte med at også her kan ozonnivået falle kraftig. Dette vil kun avhenge av de spesifikke værforholdene det neste året. Hvis det dannes et ozonhull over Arktis, vil konsekvensene være mye mer alvorlige, fordi... det er mange flere organismer som kan bli skadet. Selv den periodiske åpningen av et slikt hull over Antarktis er full av betydelige tap av marint planteplankton. Og dette vil i sin tur påvirke nesten alle antarktiske dyr fra pingviner til hvaler, siden planteplankton er grunnlaget for nesten alle næringskjeder i denne regionen. Hvis dagens utslipp av KFK til atmosfæren fortsetter, kan vi bare forvente at ozonhullene over polene vil utvide seg og «dypes». Dette vil naturligvis medføre en uttynning av ozonlaget over hele planeten, noe som er fullstendig uakseptabelt både for dyreverdenen og for hele menneskeheten som helhet.
Det er imidlertid et annet synspunkt. Hvor kommer ozonhull fra langt fra teknogene områder, for eksempel i Yakutia, Tibet og over ubebodde områder i Sibir? Det er en oppfatning at endringer i atmosfærisk sirkulasjon er forårsaket av stasjonære planetariske bølger som trenger inn i stratosfæren i vinter-vårperioden, og påvirker i stor grad fordelingen av ozon og dets andre komponenter i mellom- og høye breddegrader. En av kildene til disse bølgene er forskjellige temperaturer over overflatene på kontinenter og hav, så endringer i havoverflatetemperaturen påvirker bølgeaktiviteten. Med en langvarig svekkelse av bølgeaktiviteten forsterkes vestlige vinder i stratosfæren, dens nedre del avkjøles, polare stratosfæriske skyer dannes og dermed betingelser for ozonødeleggelse. Sirkulasjonen i stratosfæren kan ha endret seg dramatisk de siste 20 årene. Så hovedårsaken til "ozonhullet" i Antarktis kan godt være en langsiktig svekkelse av bølgeaktiviteten i stratosfæren, assosiert med svært langsomme prosesser i verdenshavet.
Etter å ha sammenlignet endringer i bølgeaktiviteten til stratosfæren og ozoninnholdet i 1979-1992, konkluderte eksperter med at svekkelsen av aktiviteten skyldes en reduksjon i ozonkonsentrasjonen på middels og høye breddegrader på grunn av lavere interlatitudinell utveksling. Det ser ut til at sommeren 1980 endret sirkulasjonen i stratosfæren seg dramatisk og det oppsto betingelser for dannelsen av et ozon-"hull".
Nylig har utseendet av ozonhull blitt observert med jevne mellomrom over hele jordens overflate. I tillegg tynnes selve jordens ozonlag ut. For mennesker truer dette med å øke hudkreft. Men hvis en person kan beskytte seg mot ultrafiolett stråling, forblir dyre- og planteverdenen forsvarsløs foran ham.
Forskere leter etter måter å gjenopprette ozonlaget. Opprinnelig, for dette formålet, ble det foreslått å opprette fabrikker for produksjon av ozon, og deretter levere det med fly til atmosfæren. Et annet alternativ er å lage ballonger utstyrt med lasere, drevet av solcellepaneler, som vil bruke oksygen til å lage ozon. Den mest realistiske veien ut av denne situasjonen er å redusere avskoging og øke grønne områder.
Konklusjon.
Problemet med ozonlaget er et av vår tids globale problemer. Som kjent dukket livet på jorden opp først etter at det beskyttende ozonlaget på planeten ble dannet, og dekket det fra sterk ultrafiolett stråling. Det er grunnen til at det, for å beskytte ozonskjoldet, ble innkalt til mange forskjellige konferanser og symposier, som et resultat av at det ble oppnådd visse avtaler innen reduksjon av skadelige næringer. Spesielt ble den 22. mars 1985 vedtatt Wien-konvensjonen «On the Protection of the Ozon Layer», der landene som er part i konvensjonen ble enige om behovet for å drive systematisk og grunnleggende forskning knyttet til ozonlaget, for å bl.a. i lovkrav for reduksjon og eliminering av utslipp av stoffer som ødelegger ozonlaget, samt opprette en spesiell internasjonal institusjon for å fremme og koordinere beskyttelsen av ozonlaget - Ozonsekretariatet. På et møte i Helsingfors i 1989 var det planlagt å fullstendig fase ut bruken av klorfluorkarboner i produksjonen innen år 2000. Problemet er imidlertid ikke så enkelt som det kan virke ved første øyekast. Faktum er at for mange KFK har samlet seg i allerede produserte kjøleskap og klimaanlegg: Ettersom de rutinemessig brytes ned, vil mengden av skadelige gasser i atmosfæren fortsette å øke i mange år fremover, selv om produksjonen blir fullstendig og umiddelbart forbudt.
For fortsatt suksess er følgende tiltak nødvendig:
1) Fortsett å overvåke ozonlaget for å umiddelbart overvåke uventede endringer; sikre overholdelse av landene med aksepterte avtaler;
2) Fortsette å jobbe med å finne årsakene til endringer i ozonlaget og vurdere de skadelige egenskapene til nye kjemikalier i forhold til ozonnedbryting og påvirkning på klimaendringer generelt;
3) Fortsett å gi informasjon om teknologier og erstatningsforbindelser som gjør det mulig å bruke kjøling, klimaanlegg og isolerende skum uten å skade ozonlaget.
Referanser.
1. Nebel B., Environmental Science, T.1 (How the world works), M., 1993
2. Gvishiani D.M., Club of Roma. Skapelseshistorie, utvalgte rapporter og taler, offisielt materiale, M., 1997
3. Mikael P. Todaro, Økonomisk utvikling, M., 1997
4. http://www.cross.ru/soc/parn.shtml
5. http://www.germany.org.ru/ger_10.html
6. http://www.meteo.lv/public/27110.html
Velg ett riktig svar fra flere foreslåtte.
1. Globale miljøproblemer er hovedsakelig forårsaket av:
a) geologiske prosesser;
b) kosmiske faktorer;
c) høy fremgang;
d) klimaendringer.
2. De viktigste naturlige faktorene som påvirker størrelsen på menneskelige populasjoner er:
a) terrengegenskaper;
b) matressurser og sykdommer;
c) klimatrekk;
d) geografisk plassering av landet.
3. Rasjonell miljøforvaltning innebærer:
a) aktiviteter rettet mot å møte menneskehetens behov;
b) aktiviteter rettet mot vitenskapelig basert bruk, reproduksjon og beskyttelse av naturressurser;
c) gruvedrift og prosessering av mineraler;
d) aktiviteter som støtter industriell og økonomisk menneskelig aktivitet.
4. Mineralressurser i planetens indre inkluderer:
a) uuttømmelige naturressurser;
b) fornybare naturressurser;
c) ikke-fornybare naturressurser;
d) etterfylling av ressurser.
5. Avskoging fører til:
a) øke artsmangfoldet til fugler;
b) øke artsmangfoldet til pattedyr;
c) å redusere fordampning;
d) brudd på oksygenregimet.
6. Mangelen på drikkevann skyldes først og fremst:
a) drivhuseffekten;
b) en reduksjon i volumet av grunnvann;
c) forurensning av vannforekomster;
d) jordsalting.
7. Drivhuseffekten oppstår som et resultat av akkumulering i atmosfæren av:
a) karbonmonoksid;
b) karbondioksid;
c) nitrogendioksid;
d) svoveloksider.
8. Atmosfærens viktige rolle er at den beskytter levende organismer mot:
a) plutselige temperatursvingninger;
b) kreftfremkallende stoffer;
c) radioaktiv forurensning;
d) patogener.
9. Levende organismer er beskyttet mot sterk ultrafiolett stråling av:
a) vanndamp;
b) skyer;
c) ozonlag;
d) nitrogen.
10. Nedbryting av ozonlaget fører til en økning i sykdommer:
a) mage-tarmkanalen;
b) kardiovaskulært system;
c) hud;
d) åndedrettsorganer.
11. Når lysrør brytes ned, frigjør de ioner som er helsefarlige:
a) kvikksølv;
b) bly;
c) kalsium;
d) kobolt.
12. De vanligste sykdommene som oppstår som følge av miljøforringelse er:
a) sykdommer i muskel- og skjelettsystemet;
b) smittsomme sykdommer;
c) kardiovaskulære og onkologiske sykdommer;
d) sykdommer i fordøyelseskanalen.
13. Stoffer som forårsaker kreft kalles:
a) biogen;
b) kreftfremkallende;
c) pyrogen;
e) abiogen.
14. Den største mengden stoffer som forurenser biosfæren kommer fra:
a) bedrifter innen kjemisk industri og kullindustri;
b) jordbruk;
c) hverdagslige aktiviteter til en person;
d) kjøretøy.
Svar: 1 – inn; 2 - b; 3 – b; 4 – inn; 5 – g; 6 – inn; 7 – b; 8 – a; 9 – inn; 10 – i; 11 – a; 12 – i; 13 – b; 14 – a.
Basert på materialer:
Prishchepina I.A., Zakharova G.A. og andre. Testoppgaver. – Mn.: Ny kunnskap, 2005.
Globale endringer i atmosfæren. Ødeleggelse av ozonlaget. Kontinentale problemer, årsaker til utryddelse av masser av tropiske arter av planter og dyr. Drivhuseffekten og mulige konsekvenser av klimaendringer. Trussel mot økosystemer og biologisk mangfold.
Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.
Drivhuseffektproblemer og utarming av ozonlaget
Påvirkningen av det termiske regimet til jordens overflate på atmosfærens tilstand. Beskytter planeten mot ultrafiolett stråling med en ozonskjerm. Atmosfærisk forurensning og ødeleggelse av ozonlaget som globale problemer. Drivhuseffekt, trussel om global oppvarming.
abstrakt, lagt til 13.05.2013
Klimaendringer er et av de globale miljøproblemene
Menneskelig påvirkning på miljøet. Grunnleggende om miljøproblemer. Drivhuseffekt (global oppvarming): historie, tegn, mulige miljøkonsekvenser og måter å løse problemet på. Sur nedbør. Ødeleggelse av ozonlaget.
kursarbeid, lagt til 15.02.2009
Miljøspørsmål
Lokale, regionale og globale miljøproblemer i vår tid. Klimaoppvarming, dens årsaker og konsekvenser. Død og avskoging. Miljøproblem av ozonlaget. Vannforurensning fra industriavfall. Problemer med utryddelse av arter.
presentasjon, lagt til 19.02.2012
Miljøproblemer i republikken Hviterussland
Globale miljøproblemer: reduksjon av jordens biologiske mangfold, forringelse av økosystemer; klimaoppvarming; ozonlaget ødeleggelse; forurensning av atmosfæren, vann, land; økning i verdens befolkning. Miljøtilstanden i republikken Hviterussland.
sammendrag, lagt til 24.10.2011
Drivhuseffekt: årsaker og konsekvenser
Essensen av ideen om drivhuseffektens mekanisme, dens viktigste årsaker og mulige konsekvenser, rollen til kjemikalier. Globale klimaendringer og påvirkningsfaktorer akselererer eller bremser ikke oppvarmingsprosessen, dens fem mulige scenarier.
sammendrag, lagt til 27.01.2010
Globale miljøproblemer
Verdensomspennende miljøendringer under menneskelig påvirkning. Problemer med forurensning av atmosfæren, jord og vann i verdenshavet, utarming av ozonlaget, sur nedbør, drivhuseffekten. Grunnleggende forutsetninger for å opprettholde balanse og harmoni med naturen.
presentasjon, lagt til 22.10.2015
Drivhuseffekt
Antropogen påvirkning, teknologisk belastning, befolkningsvekst som årsaker til opphopning av karbondioksid i atmosfæren. Drivhuseffekten og globale miljøproblemer: reduksjon av naturressurspotensial, bærekraft av landskap og geosystemer.
kursarbeid, lagt til 12.02.2010
Globale miljøproblemer
Essensen av globale miljøproblemer. Ødeleggelse av naturmiljøet. Forurensning av atmosfæren, jord, vann. Problemet med ozonlaget, sur nedbør. Årsaker til drivhuseffekten. Måter å løse problemer med planetarisk overbefolkning og energiproblemer.
presentasjon, lagt til 11.05.2014
Miljøproblemer i atmosfæren.
Den første årsaken til ødeleggelsen av jordens ozonlag er
Sur nedbør. Problemet med ozonlaget i atmosfæren. Konseptet med drivhuseffekten
Lokal miljøkrise. Miljøproblemer i atmosfæren. Problemet med ozonlaget. Drivhuseffektkonsept. Surt regn. Konsekvenser av sur nedbør. Selvrensing av atmosfæren. Hva er hovedprioriteringene? Hva er viktigere: økologi eller vitenskapelig og teknologisk fremgang.
sammendrag, lagt til 14.03.2007
Globale problemer
Kilder til kunstig aerosolluftforurensning: termiske kraftverk, fabrikker, fabrikker. Globale problemer: ødeleggelse av det naturlige miljøet, forurensning av atmosfæren, jord, vann. Aktuelle problemer med ozonlaget og sur nedbør. Løse miljøproblemer.
presentasjon, lagt til 25.09.2011
Ozonlaget- en del av stratosfæren i en høyde på 12 til 50 km (i tropiske breddegrader 25-30 km, i tempererte breddegrader 20-25, i polare breddegrader 15-20), der, under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen, molekylært oksygen) dissosieres til atomer, som deretter kombineres med andre O2-molekyler og danner ozon (O3). Den relativt høye konsentrasjonen av ozon (ca. 8 ml/m³) absorberer farlige ultrafiolette stråler og beskytter alt som lever på land mot skadelig stråling
Stadier av ozonlaget ødeleggelse:
1) Utslipp: som et resultat av menneskelig aktivitet, så vel som som et resultat av naturlige prosesser på jorden, slippes ut (frigjøres) gasser som inneholder halogener (brom og klor). stoffer som ødelegger ozonlaget.
2) Akkumulering (avgitte gasser som inneholder halogener akkumuleres (akkumuleres) i de nedre atmosfæriske lagene, og under påvirkning av vind, så vel som luftstrømmer, beveger de seg til regioner som ikke er i direkte nærhet til kildene til slike gassutslipp).
3) Bevegelse (akkumulerte gasser som inneholder halogener beveger seg inn i stratosfæren ved hjelp av luftstrømmer).
4) Transformasjon (de fleste av gassene som inneholder halogener, under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen i stratosfæren, omdannes til lett reagerende halogengasser, på grunn av hvilke ødeleggelsen av ozonlaget er relativt mer aktiv i de polare områdene av kloden).
5) Kjemiske reaksjoner (halogengasser som reagerer lett, forårsaker ødeleggelse av stratosfærisk ozon; en faktor som fremmer reaksjoner er polare stratosfæriske skyer).
6) Fjerning (under påvirkning av luftstrømmer returnerer lett reagerende halogengasser til troposfæren, hvor de, på grunn av fuktigheten og regnet i skyene, skilles fra hverandre og dermed fjernes fullstendig fra atmosfæren).
Årsaker til ødeleggelse av OS:
For det første,- ϶ᴛᴏ oppskytinger av romraketter. Brennende drivstoff "brenner" store hull i ozonlaget. Det ble en gang antatt at disse "hullene" var i ferd med å lukke seg. Det viste seg ikke. Οʜᴎ har eksistert ganske lenge. For det andre, fly som flyr i høyder på 12-15 km. Dampen og andre stoffer de avgir ødelegger ozon. Men samtidig gir fly som flyr under 12 km en økning i ozon. I byer er det en av komponentene i fotokjemisk smog . For det tredje– nitrogenoksider. De kastes ut av de samme flyene, men de fleste av dem frigjøres fra jordoverflaten, spesielt under nedbrytning av nitrogengjødsel.
Konsekvenser:
Dette påvirker ikke bare alle levende vesener negativt: mennesker, dyr, planter, tropiske skoger, men også gjenstander. Hvis for eksempel ozonlaget blir for tynt, vil gummien som brukes på gården vare mye mindre. Vannorganismer som lever i de øvre vannlagene vil slutte å eksistere. Faunaen i Amazonas-jungelen med pytonslanger og papegøyer. Fiskefangster og jordbruksutbytte vil bli betydelig redusert. Utvilsomt vil ødeleggelsen av ozonlaget påvirke mennesker. Menneskeheten vil bli syk dobbelt så ofte fordi immunsystemet vil svekkes betydelig. Risikoen for å utvikle hudkreft og grå stær vil øke.
Forskere antyder at en reduksjon på 1 % i ozonlaget vil føre til en aktiv spredning av sykdommer. For eksempel vil tilfeller av hudkreft øke med 10 tusen ganger, og øyestær - med 100 tusen. En persons tendens til sykdommer i luftveiene og lungene vil øke raskt.
Forskere leter måter å bli frisk på ozonlaget.
Kan ozonlaget reddes fra ødeleggelse?
Opprinnelig, for dette formålet, ble det foreslått å opprette fabrikker for produksjon av ozon, og deretter levere det med fly til atmosfæren. Et annet alternativ er å lage ballonger utstyrt med lasere, drevet av solcellepaneler, som vil bruke oksygen til å lage ozon. Den mest realistiske veien ut av denne situasjonen er å redusere avskogingen og øke grøntområdet.
49) Atomvåpen kalles vanligvis våpen hvis destruktive effekt skyldes energien som frigjøres under kjernefysisk fisjon eller fusjonsreaksjoner. Det er den kraftigste typen masseødeleggelsesvåpen.
Atomeksplosjoner kan utføres på jordoverflaten (vann), under jorden (vann) eller i luften i ulike høyder. Av denne grunn skilles følgende typer atomeksplosjoner ut: bakken, under jorden, under vann, luftbåren og i stor høyde. De mest typiske typene atomeksplosjoner er bakke og luft.
Skadelige faktorer ved en atomeksplosjon : sjokkbølge, lysstråling fra en atomeksplosjon, penetrerende stråling, radioaktiv forurensning av området og elektromagnetisk puls.
1) Sjokkbølge (SW)- et område med skarpt komprimert luft som sprer seg i alle retninger fra midten av eksplosjonen med supersonisk hastighet under høyt trykk
Påvirkningen av hydrokarboner på mennesker bør være direkte og indirekte. Med direkte påvirkning er årsaken til skade en umiddelbar økning i lufttrykket, som oppfattes som et kraftig slag, som fører til brudd, skade på indre organer og brudd på blodkar. Ved indirekte eksponering påvirkes mennesker av flygende rusk fra bygninger og konstruksjoner, steiner, trær, knust glass og andre gjenstander.
Graden av sjokkbølgeskade på ulike gjenstander avhenger av kraften og typen eksplosjon, mekanisk styrke (stabiliteten til gjenstanden), samt avstanden som eksplosjonen skjedde, terrenget og plasseringen av gjenstander på bakken.
Les også
På 70-tallet XX århundre Det var en melding om regionale reduksjoner i ozonnivåene i stratosfæren. Spesielt merkbart var det sesongmessige pulserende ozonhullet over Antarktis med et areal på mer enn 10 millioner km2, hvor ozoninnholdet på 80-tallet. redusert med nesten 50 %. Andre, "vandrende" ... [les mer].
For tiden har det vært en forverring av tilstanden til ozonlaget og dannelsen av "ozonhull" (områder med lavt ozoninnhold) over jordens poler, noe som utgjør en miljøfare. Midlertidige "hull" vises også over store områder utenfor polene (i ... [les mer].
Utdanningsdepartementet i Republikken Hviterussland
Utdanningsinstitusjon
"Hviterussisk statsuniversitet for informatikk og radioelektronikk"
Institutt for informasjonsteknologi
Spesialitet IT&UTS
TEST
(veiledet uavhengig veiledet av en lærer
studentarbeid)
I følge kurset Grunnleggende om økologi og energisparing
Alternativ nr. 32
Fullført av en 3. års student
Grupper nr. 182425
Rekordboknummer: 182425-20
Fullt navn: Grishko Ekaterina Nikolaevna
Adresse: 231201 Grodno-regionen.
Ostrovets, Volodarskogo St. 17/12
Tlf.: +375336859213
Minsk, 2013
- De viktigste årsakene til klimaendringer på jorden, ødeleggelse av ozonlaget og utarming av naturressurser. Mulige konsekvenser av disse endringene.
Vitenskapelige og teknologiske fremskritt har konfrontert menneskeheten med en rekke nye, svært komplekse problemer som den ikke hadde møtt før i det hele tatt, eller problemene var ikke så store. Blant dem er en spesiell plass okkupert av forholdet mellom mennesket og miljøet. I løpet av det siste århundret har naturen vært under press fra en 4-dobling i befolkning og en 18-dobling av global produksjon.
Forskere hevder at fra ca 60-70-tallet av XX århundre. Miljøendringer under menneskelig påvirkning har blitt verdensomspennende, det vil si at de påvirker alle land i verden uten unntak, så de begynte å bli kalt globale. De mest relevante blant dem er:
♦ Jordens klimaendringer;
♦ ødeleggelse av ozonlaget;
♦ grenseoverskridende overføring av skadelige urenheter og luftforurensning;
♦ uttømming av ferskvannsreserver og forurensning av verdenshavet;
♦ uttømming av biologisk mangfold;
♦ jordforurensning, ødeleggelse av jorddekke mv.
Global oppvarming. Som et resultat av å studere meteorologiske observasjoner i alle regioner på kloden, ble det slått fast at klimaet er utsatt for visse endringer. Begynte på slutten av 1800-tallet. oppvarmingen ble spesielt intensivert på 20-30-tallet av 1900-tallet, men så begynte en langsom avkjøling, som stoppet på 60-tallet. Geologers undersøkelse av sedimentære forekomster av jordskorpen har vist at mye større klimaendringer skjedde i tidligere tidsepoker. Siden disse endringene ble forårsaket av naturlige prosesser, kalles de naturlige.
Sammen med naturlige faktorer blir globale klimatiske forhold i økende grad påvirket av menneskelig økonomisk aktivitet. Denne påvirkningen begynte å manifestere seg for tusenvis av år siden, da kunstig vanning ble utbredt i forbindelse med utviklingen av jordbruket i tørre områder. Utbredelsen av jordbruket i skogsonen førte også til enkelte klimaendringer, da det krevde avskoging over store områder. Klimaendringene var imidlertid hovedsakelig begrenset til endringer i meteorologiske forhold i det nedre luftlaget i de områdene hvor det ble utført betydelige økonomiske aktiviteter.
I andre halvdel av 1900-tallet. På grunn av den raske utviklingen av industrien og veksten i energitilgjengelighet, har det oppstått utsikter for klimaendringer over hele planeten. Moderne vitenskapelig forskning har fastslått at påvirkningen av menneskeskapte aktiviteter på det globale klimaet er assosiert med virkningen av flere faktorer, hvorav de viktigste er:
♦ en økning i mengden atmosfærisk karbondioksid, samt noen andre gasser som kommer inn i atmosfæren under økonomiske aktiviteter, noe som forsterker drivhuseffekten i den;
♦ økning i massen av atmosfæriske aerosoler;
♦ en økning i mengden termisk energi som genereres i prosessen med økonomisk aktivitet og inn i atmosfæren.
Den første av disse årsakene til menneskeskapte klimaendringer er av største betydning. Økningen i konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren bestemmes av dannelsen av CO2 som følge av forbrenning av kull, olje og andre typer drivstoff. I tillegg til karbondioksid kan atmosfærens drivhuseffekt påvirkes av en økning i urenheter fra andre gasser - metan, nitrogenoksid, ozon, klorfluorkarboner.
I motsetning til gassene som utgjør små urenheter i atmosfærisk luft, er strømmen av karbondioksid til atmosfæren så stor at å stoppe denne prosessen i løpet av de neste tiårene virker teknisk umulig. I tillegg begynner energiforbruket i utviklingsland å øke raskt.
Den gradvise økningen i mengden CO2 i atmosfæren har allerede en merkbar innvirkning på jordens klima, og endrer det mot oppvarming. Den generelle trenden mot en økning i lufttemperaturen, som ble observert på 1900-tallet, forsterkes, noe som allerede har ført til en økning i gjennomsnittlig lufttemperatur med 0,5 oC.
Som følge av en firedobling i andre halvdel av 1900-tallet. volumet av utslipp av karbonforbindelser, begynte jordens atmosfære å varmes opp i økende hastighet. I følge FNs prognoser, i det 21. århundre. gjennomsnittstemperaturen vil øke enda mer - med 1,2-3,5 "C, noe som vil føre til smelting av isbreer og polaris, heve nivået i verdenshavet, skape en trussel mot hundrevis av millioner av innbyggere i kystområder og fullstendig oversvømme noen øyer, forårsaker utviklingen av andre negative prosesser, først av alt - ørkenspredning av land.
Etter hvert som oppvarmingstrendene akselererer, blir værmønstrene mer varierende og klimarelaterte katastrofer blir mer ødeleggende. Skadene forårsaket av naturkatastrofer på den globale økonomien øker. Bare i 1998 overskred den skadene forårsaket av naturkatastrofer på hele 1980-tallet, titusenvis av mennesker døde og rundt 25 millioner «miljøflyktninger» ble tvunget til å forlate hjemmene sine.
Ødeleggelse av jordens ozonlag. Hovedmengden av ozon dannes i det øvre laget av atmosfæren - stratosfæren, i høyder fra 10 til 45 km. Ozonlaget beskytter alt liv på jorden mot den sterke ultrafiolette strålingen fra solen. Ved å absorbere denne strålingen påvirker ozon temperaturfordelingen i de øvre lagene av atmosfæren betydelig, som igjen påvirker klimaet.
Den totale mengden ozon og dens fordeling i atmosfæren er et resultat av en kompleks og ikke fullt ut forstått dynamisk likevekt av fotokjemiske og fysiske prosesser som bestemmer dannelsen, ødeleggelsen og transporten. Rundt 70-tallet av XX-tallet. Det er en global nedgang i mengden stratosfærisk ozon. Over noen områder av Antarktis i september-oktober synker det totale ozoninnholdet med 60 % på de midtre breddegrader på begge halvkuler er nedgangen 4-5 % per tiår. Uttømming av planetens ozonlag fører til ødeleggelse av den eksisterende biogenesen av havet på grunn av død av plankton i ekvatorialsonen, hemming av plantevekst, en kraftig økning i øye- og kreftsykdommer, samt sykdommer forbundet med svekkelse av immunsystemet til mennesker og dyr, økt oksidativ kapasitet i atmosfæren, korrosjon av metaller osv. .d.
F. Rowland og M. Molino (Berkeley) underbygget synspunktet som i dag er akseptert av verdenssamfunnet om at klorfluorkarboner (KFK) - stoffer inerte under normale forhold - når de kommer inn i stratosfæren og blir ødelagt under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen , frigjør de fritt klor, som er involvert i katalytiske reaksjoner av ozonødeleggelse. KFK er mye brukt som fyllgasser i aerosolemballasje, i produksjon av mykt og hardt skum, som kjølemedier i kjøleenheter og klimaanlegg, som løsemidler i industriell produksjon, etc. En gang i atmosfæren kan ett molekyl av en slik inert gass ødelegge opptil 1000 ozonmolekyler, og noen KFK-er kan vedvare i atmosfæren i mer enn 100 år.
Uttømming av ferskvannsforsyninger. Mellom 1900 og 1995 økte det globale ferskvannsforbruket seksdoblet, mer enn det dobbelte av befolkningsveksten. Allerede bor nesten en tredjedel av verdens befolkning i land der volumet av vann som forbrukes er 10 % høyere enn det totale volumet av tilgjengelige forsyninger. Hvis dagens trender fortsetter, vil hver to av tre mennesker på jorden innen 2025 leve under knappe forhold.
Hovedkilden til ferskvann for menneskeheten er generelt aktivt fornybart overflatevann, som utgjør om lag 39 000 km3 per år. Tilbake på 70-tallet ga disse enorme årlige fornybare ferskvannsressursene et gjennomsnitt på rundt 11 tusen m3 per innbygger på kloden på 80-tallet, tilførselen av vannressurser per innbygger gikk ned til 8,7 tusen m3/år, og ved slutten av; det 20. århundre. - opptil 6,5 tusen m3/år. Tar man hensyn til prognosen for veksten av jordens befolkning innen 2050 (opptil 9 milliarder mennesker), vil vanntilgjengeligheten synke ytterligere til 4,3 tusen m3/år. Menneskeheten er skremt av det ganske kraftige (nesten 2 ganger) fallet i tilgangen på ferskvann på slutten av det 20. århundre.
Det må imidlertid tas i betraktning at gjennomsnittsdataene som presenteres er for generelle. Den ujevne fordelingen av befolkning og vannressurser over hele kloden fører til at den årlige tilførselen av ferskvannsressurser til befolkningen i noen land reduseres til 1000-2000 m3/år (land i Sør-Afrika) eller øker til 100 tusen m3/ år (New Zealand). I vannrike og tynt befolkede områder som Alaska og Guyana, overstiger tilgjengeligheten av vannressurser per innbygger til og med 2 millioner m3. Svingninger i elvestrømmen over tid har også en effekt, når ferskvannsressursene i noen land i tørre år reduseres med 3-4 ganger; I deler av Nord- og Øst-Afrika er det ikke regn på flere år, og elver tørker opp.
Grunnvann dekker behovene til en tredjedel av verdens befolkning. Av spesiell bekymring for menneskeheten er deres irrasjonelle bruk og metoder for utnyttelse. Grunnvannsutvinning i mange regioner på kloden utføres i volumer som betydelig overstiger naturens evne til å fornye den. Den er utbredt på den arabiske halvøy, India, Kina, Mexico, CIS-land og USA. Det er et fall i grunnvannstanden på 1-3 m per år.
I noen regioner i verden er det intens konkurranse mellom stater om vannressurser til vanning og elektrisitetsproduksjon, som sannsynligvis vil bli enda mer intens etter hvert som befolkningen vokser. I dag lider Midtøsten og Nord-Afrika mest av vannmangel, men ved midten av det 21. århundre. Afrika sør for Sahara vil slutte seg til dem ettersom befolkningen deres dobles eller til og med tredobles i løpet av denne tiden.
Ødeleggelse av jordens jorddekke. Problemet med landressurser har nå blitt et av de største globale problemene, ikke bare på grunn av planetens begrensede landfond, men også fordi jorddekkets naturlige evne til å produsere biologiske produkter reduseres årlig både relativt sett (per innbygger av gradvis økende verdensbefolkning) og og absolutt (på grunn av økte tap og jordforringelse som følge av menneskelig aktivitet).
I løpet av sin historie har menneskeheten ugjenkallelig mistet mer fruktbart land enn det som kan dyrkes over hele verden (mer enn 1,5 milliarder hektar), og har gjort en gang produktiv dyrkbar jord til ørkener, ødemarker, sumper, busker, dårlige landområder og raviner. Mange av verdens livløse ørkener er et resultat av menneskelig aktivitet. Prosessen med disse uopprettelige tapene fortsetter i dag. I følge de mest optimistiske estimatene fra FN-eksperter er nesten 2 milliarder hektar land utsatt for forringelse forårsaket av menneskelig aktivitet, som truer eksistensen av nesten 1 milliard.
1.1. Nedbryting av ozonlaget
Menneskelig. Hovedårsakene til dette er jordsalting som følge av vanning, samt erosjon forårsaket av overbeiting, avskoging og ørkenspredning av landområder.
Jorderosjon har vært kjent for mennesket i lang tid, men den har fått særlig utvikling i moderne tid på grunn av intensiveringen av jordbruket, med en gjentatt økning i belastningen på jorddekket.
Den nest viktigste nedbrytningsprosessen, også utbredt over hele verden, er et komplekst sett av ulike uheldige sekundære konsekvenser av irrigert landbruk, blant hvilke sekundær salinisering og vannlogging av jord er spesielt fremtredende. En økning i saltinnholdet i åkerlaget av vannet jord til 1 % reduserer utbyttet med en tredjedel, og ved et innhold på 2-3 % dør avlingen helt.
Uttømmingen av dyrkbar jord og beitejord og nedgangen i fruktbarheten deres skjer over hele verden som et resultat av deres irrasjonelle intensive bruk. Det er andre nedbrytningsprosesser: jordsumping i områder med tilstrekkelig eller overdreven atmosfærisk fuktighet, jordkomprimering og teknologisk forurensning. Globalt blir ytterligere 20 millioner hektar med jordbruksland hvert år uegnet for avlingsdyrking på grunn av jordforringelse eller inngrep i byer. Samtidig forventes matetterspørselen i utviklingsland å dobles i løpet av de neste 30 årene. Nye landområder kan og vil bli utviklet, men dette vil hovedsakelig skje i sonen med risikofylt landbruk, hvor jordsmonn er enda mer utsatt for nedbrytning.
Sider:123neste →
Hvorfor trengs ozonlaget?
I 1912 oppdaget de franske fysikerne Charles Fabry og Henri Buisson eksistensen av ozonlaget. Forskere har bevist at ozonmolekyler er konsentrert i avsidesliggende lag av atmosfæren, som blokkerer korte bølger av solspekteret og praktisk talt ikke tillater ultrafiolett stråling å nå jorden.
Ytterligere studier av ozonforbindelser i atmosfæren viste at ozonlaget også holder på solvarmen, noe som gjør at vi kan opprettholde en temperatur som passer for livet på planeten vår. Dessuten er ozonforbindelser i stand til å omdanne noen skadelige kjemikalier (f.eks. metan, nitrogenoksider) til miljøvennlige forbindelser.
Beskyttende funksjon av ozonlaget
sammenlignbar i styrke med et metallskjold
Selv om mengden av ozonforbindelser i atmosfæren er relativt liten, er den beskyttende funksjonen til det såkalte "ozonlaget" sammenlignbar i styrke med et metallskjold. Hvis ozonlaget ikke eksisterte, ville jorden vært utsatt for konstant solstråling og annen skadelig påvirkning fra verdensrommet. Det er grunn til å tro at uten eksistensen av ozonlaget ville det aldri ha oppstått liv på jorden i den formen vi observerer det nå.
Hvordan fungerer ozonlaget?
Ozonforbindelser i atmosfæren er for det meste konsentrert i stratosfæren - i en avstand på 10 til 50 km fra jorden. Totalt er det rundt tre tusen tonn ozonmolekyler i atmosfæren. På skalaen til volumet av all atmosfærisk luft er dette ganske mye. Hvis du samler alle ozonmolekylene sammen og fordeler dem jevnt rundt jorden, vil tykkelsen på et slikt lag bare være 3-5 millimeter. Og hvis vi ser for oss at alle ozonmolekyler kan konsentreres på ett sted, så får vi en gassformig kule med en diameter på bare 14 km. Til sammenligning: en slik ball, som inneholder all den atmosfæriske luften, ville ha en diameter på 2001 km.
Du kan bli kjent med ozonlaget "nærmere" ved å se den visuelle videoen "Priceless Gas. Hvor mye ozon er det i atmosfæren? (på hviterussisk).
Selv en relativt liten mengde ozon i atmosfæren gjør underverker. I tillegg til å beskytte planeten vår mot farlig solstråling, gjør ozonlaget jorden til en unik planet, og skaper en såkalt temperaturinversjon. Det normale temperaturforløpet anses å være en nedgang i atmosfærisk temperatur med avstanden fra jorden: jo høyere, jo kaldere. Ozonlaget skaper imidlertid en barriere som forstyrrer det normale temperaturforløpet. Der hvor ozonlaget befinner seg, begynner plutselig temperaturen å stige igjen.
Atmosfærisk ozonlaginnhold og temperaturinversjon
Temperaturinversjonen som skapes av ozonlaget deler atmosfæren i to deler - troposfæren og alt over. Takket være denne inndelingen kan det dannes værforhold egnet for liv i troposfæren. Andre planeter er mindre heldige (eller mer) - det er ikke noe ozonlag, og følgelig ingen temperaturinversjon som ville skape passende forhold for menneskeliv.
Hvorfor ødelegges ozon?
På 70-tallet av det 20. århundre begynte forskere over hele verden å legge merke til en nedgang i konsentrasjonen av ozonmolekyler i atmosfæren. Dette faktum okkuperte sinnet til mange fysikere og kjemikere rundt om i verden. Avgjørende var studien av kjemikerne Frank Sherwood Rowland og Mario Molina av virkningene av klorfluorkarboner (KFK) på jordens atmosfære. I 1973 foreslo kjemikere at klormolekyler, som er et resultat av nedbrytning av KFK under ultrafiolette stråler, kan forårsake ødeleggelse av store mengder ozon i atmosfæren.
Ett klormolekyl kan ødelegge opptil 200 tusen ozonmolekyler
Konklusjonene til amerikanske forskere ble støttet av lignende arbeider av forskerne Paul Joseph Crutzen og Harold Johnstone. Siden da har en slik hypotese om et slikt fenomen som ødeleggelse av ozonlaget, er generelt akseptert i den vitenskapelige verden.
Slik ser et diagram over ødeleggelsen av et ozonmolekyl under påvirkning av klorfluorkarbon ut. Under påvirkning av ultrafiolett lys frigjøres atomisk klor, som ødelegger bindingene inne i ozonmolekylet
Oppdagelsen av Molina og Rauland gjorde det mulig ikke bare å forklare prosessen med tynning av ozonlaget, men også å trekke den viktige konklusjonen at ødeleggelse av ozonlaget skjer under påvirkning av menneskelig aktivitet. Tross alt er de viktigste "leverandørene" av klorfluorkarboner til atmosfæren froenes - de stoffene som brukes til å skape kunstig kulde i våre kjøleskap, klimaanlegg og andre husholdnings- og industriapparater. Ozonskadelige stoffer finnes også i enkelte aerosoler, brannslukningsapparater, isolasjonsplater og løsemidler.
Deretter, i 1995, ble forskerne Molina, Rowland og Crutzen tildelt Nobelprisen i kjemi for deres arbeid med ozonnedbryting.
For å beskytte ozonlaget mot ødeleggelse, anbefaler miljøvernere å følge noen enkle råd i hverdagen.
- Ikke demonter eller reparer gamle kjøleskap selv - ozonnedbrytende freoner kan komme inn i miljøet.
- Resirkuler gamle kjøleskap og klimaanlegg.
- Velg apparater (spesielt kjøleskap og klimaanlegg) som ikke inneholder ozonreduserende stoffer. Det skal stå en indikasjon om dette på emballasjen.
- Velg aerosoler som er ozonvennlige. De er vanligvis merket "ozonvennlig", "ozonvennlig", "ozonfri".
Eksempler på «ozonsikker» merking
Finnes det ozonhull?
Som Ilya Bruchkovsky, en forsker ved National Center for Ozonosphere Monitoring ved det hviterussiske statsuniversitetet og en forsker av stratosfærisk ozon i Antarktis, forklarer, i den vitenskapelige verden eksisterer ikke konseptet med et "ozonhull", men det er et " ozonanomali."
I hovedsak er ozonanomalier områder med svært lavt ozon i atmosfæren. Så hvis det normale ozoninnholdet i atmosfæren er 300 Dobson-enheter, observeres omtrent 180 enheter inne i ozonanomalien. Og faktisk eksisterer en slik anomali og ligger over Antarktis.
Dynamikk av ozoninnhold i atmosfæren i området med ozonanomali over Antarktis fra 1957 til 2001.
Funksjoner av ozonlaget
Det er et ozonlag i atmosfæren 20–50 kilometer over jordens overflate. Ozon er en spesiell form for oksygen. De fleste oksygenmolekyler i luften består av to atomer. Ozonmolekylet består av tre oksygenatomer.
Ozon dannes under påvirkning av sollys. Når fotoner av ultrafiolett lys kolliderer med oksygenmolekyler, spaltes et oksygenatom fra dem, som sammen med et annet O2-molekyl danner O3 (ozon).
Ozonlagets tykkelse
Ozonlaget i atmosfæren er veldig tynt. Hvis all tilgjengelig atmosfærisk ozon jevnt skulle dekke et område på 45 kvadratkilometer, ville resultatet bli et lag 0,3 centimeter tykt. Litt ozon trenger med luftstrømmer inn i de nedre lagene av atmosfæren. Når lysstråler reagerer med stoffer som finnes i avgasser og industrigasser, dannes det også ozon.
Relatert materiale:
Hvorfor er jorden rund?
Farene og fordelene ved ozonlaget
På en varm, tåkete dag i et forurenset område kan ozonnivåene nå alarmerende nivåer. Å puste ozon er veldig farlig, siden denne gassen (triatomisk oksygen) ødelegger lungene. Fotgjengere som inhalerer store mengder ozon begynner å kveles og opplever brystsmerter.
Trær og busker som grenser mot forurensede motorveier slutter å vokse normalt når det er høye konsentrasjoner av ozon i luften. Men hvis ozon er der det skal være – i store høyder – så er det veldig gunstig for helsen. Ozon absorberer ultrafiolette stråler. Dette er de samme strålene som gjør at huden blir solbrun. Men hvis overflødig ultrafiolett stråling faller på huden, kan du bli solbrent eller utvikle hudkreft.
: Forskere anslår at en økning på 1 prosent i området til ozonhullet forårsaker en økning på 3 til 6 prosent i forekomsten av hudkreft.
Hva ødelegger ozonlaget?
Forskere lærte om ozonlaget i atmosfæren på 70-tallet. Oppdagelsen ble gjort at klorfluorkarbonderivater (KFK) - forbindelser som brukes i kjøleskap, klimaanlegg og aerosolbokser - ødelegger ozon. KFK slippes ut i atmosfæren hver gang du bruker en boks med deodorant eller hårspray.
Relatert materiale:
Hvorfor er jordaksen vippet?
Freonmolekyler stiger til de øvre lagene av atmosfæren og samhandler med ozonmolekyler. Under påvirkning av solstråling frigjør freoner klor, som bryter ned ozon og danner vanlig oksygen. På stedet for slik interaksjon blir ozonlaget ødelagt og forsvinner.
I 1978, basert på data om effekten av freoner på ozonlaget i atmosfæren, forbød regjeringen i USA (USA) produksjon og salg av aerosoler som inneholder freoner. Riktignok anser aerosolprodusenter, og sammen med dem mange forskere, teorien om ozonlagets ødeleggelse som lite overbevisende. I 1985 gjorde britiske forskere en forbløffende oppdagelse.
De oppdaget et enormt "hull" i ozonlaget over Antarktis. Dette hullet, på størrelse med USA, dukker opp hver vår. Når retningen på rådende vind endres, fylles ozonhullet med ozonmolekyler fra nærliggende områder av atmosfæren, mens mengden ozon i nærområdene avtar. For eksempel vinteren 1992 ble ozonlaget over Europa og Canada 20 prosent tynnere.
Den tredje årsaken til ødeleggelsen av jordens ozonlag er