Озоновый щит планеты сообщение по химии

Обновлено: 03.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4 ГОРОДА БИРСКА МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА БИРСКИЙ РАЙОН РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

РАБОТА ПО ХИМИИ

Выполнил: ученик 9А класса

Руководитель: учитель химии

- Цель проектной работы

- Задачи проектной работы

I I .Основная часть

-Озоновый слой-щит нашей планеты Земля

-Понятия озонового слоя. Что такое озоновый слой?

- Что мы знаем об озоне?

- Почему так важно знать о защитных свойствах озонового слоя?

- Когда появился озон?

- Как появился озоновый слой?

- Чем опасно излишнее солнечное излучение?

- Почему озоновый слой разрушается?

-Озон в атмосфере

II I . Экспериментальная часть.

-Проведение опроса учащихся

- Вывод экспериментальной части

VI . Список литературы

Жизнь на нашей планете начала стремительно развиваться только после того, как в стратосфере образовался озоновый слой, защищающий от губительного воздействия слишком высокого уровня солнечного света. Борьба за восстановление этой, поддерживающей жизнь, системы далека от завершения. Из трех стихий, окружающих человека – тверди, воды и воздуха, - последняя, является самой уязвимой. И не случайно именно в атмосфере появился первый реальный сигнал бедствия. Этот сигнал – озоновая дыра как вестник возможного глобального уменьшения защитного слоя озона в результате антропогенных загрязнении. Интерес к озону существенно возрос, после того, как выяснилась его распространенность в земной атмосфере и та особая роль, которую он играет в защите всего живого от воздействий опасного ультрафиолетового излучения.

Характеризуя современное состояние экологии, как критическое, можно выделить главные причины, которые ведут к экологической катастрофе:

- Загрязнение, отравление среды обитания.

- Обеднение атмосферы кислородом; озоновые дыры

Результатом исследования данной проблемы является распространение экологической информации среди учащихся, выступление на научном обществе нашей школы.

Задачи проектной работы:

1. Приобщить учащихся к самостоятельной работе с информацией.

2. Исследовать состав, структуру озонового слоя .

3. Формировать навыки исследовательской деятельности.

5. Развивать учебно-коммуникативные умения.

I I .Основная часть

Озоновый слой - щит нашей планеты Земля.

Озон - состоящая из трёхатомных молекул аллотропная модификация кислорода. (Элемента1группы,1периода) Это второе относительно устойчивое соединение кислорода. При нормальных условиях — голубой газ. При сжижении превращается в жидкость цвета индиго. В твёрдом виде представляет собой тёмно-синие, практически чёрные кристаллы. Запах его чувствуется после грозового дождя. (Рис.2,3) Озон образуется, когда молекула кислорода распадается на атомы под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения. Атомы кислорода вступают в связь с молекулами кислорода, при этом образуется озон (О+ О2—>O3).Это один из важнейших газов атмосферы, который защищает нас от негативного ультрафиолетового излучения. Его недостаток приводит к образованию озоновых дыр, губительных для жизни на Земле. Озон благотворно влияет на здоровье людей. В горах содержится большее количество озона, именно там люди живут очень долго.

Понятие озонового слоя.

Что такое озоновый слой? В 10-50 км над поверхностью Земли в атмосфере находится слой озона - особой формы кислорода. Под действием солнечного ультрафиолетового излучения молекула атмосферного кислорода (О2) присоединяет третий атом кислорода, и получается озон (О3). Чем больше озона в атмосфере - тем больше УФ излучения он поглощает. Однако озоновый слой атмосферы очень тонок. Если всем озоном атмосферы равномерно покрыть площадь в 45 квадратных километров, то получится слой толщиной всего в 0,3 см. Немного озона проникает с потоками воздуха в нижние слои атмосферы.

Что мы знаем об Озоне? Озон – это газообразное вещество с характерным запахом, состоящее из трёх атомов кислорода, образующих молекулу. Озон образуется во время грозы при разряде молнии, при тихом электрическом разряде в лабораторных условиях, при работе оргтехники или при действии ультрафиолетовых лучей на кислород. Молекула озона нестойкая, легко распадается на атомы. Атомарный кислород, или свободный радикал кислорода, является сильным окислителем в различных химических реакциях, в быту употребляется для очистки воды и воздуха, отбеливания белья.

В малых дозах (в 50 раз меньше токсичных) озон является антиоксидантом, способен убивать микробы, грибки и вирусы, на чем основано его обеззараживающее действие в медицине и косметологии. Озон ядовит для животных и человека и по своей токсичности превосходит угарный газ. У людей вызывает кашель, головную боль, поражение глаз, нарушение дыхания.

Почему так важно знать о защитных свойствах озонового слоя? Жизнь на Земле возникла только потому, что в стратосфере появился озоновый экран, который поглощает до 99% коротковолновой ультрафиолетовой радиации, поступающей от Солнца. Если бы все солнечные лучи, падая на Землю, достигали ее поверхности, то растения и животные просто поджарились бы, как на гигантской сковородке. Нам доступно менее одного процента ультрафиолета, что, однако, вызывает много проблем для организма: болезненный загар, рак кожи, проблемы со зрением, например развитие катаракты.

Когда появился озон? Уже после того, как в атмосфере накопилось достаточное количество кислорода, часть его стала превращаться в озон. Примерно 620 миллионов лет назад (геологическая эпоха – поздний протерозой) озона набралось столько, что он стал проявлять свои поглощающие солнечное излучение свойства. И тогда озон также становится фактором эволюции, создавая условия для появления на нашей планете существ с тонкой кожей, без специальных защитных приспособлений.

Как появился Озоновый слой? В воздушной оболочке нашей планеты идёт постоянное образование озона из кислорода воздуха. Наиболее важные природные области его появления – верхние слои атмосферы, где под влиянием жёсткого ультрафиолетового излучения идёт распад двухатомной молекулы кислорода и соединение отдельных атомов в трёхатомную молекулу озона. Она имеет уникальные свойства поглощения отдельных частей спектра ультрафиолетового солнечного излучения, вредно действующих на окружающую среду и живые организмы. Одновременно с образованием озоновых молекул идёт их диссоциация, т.е. разрушение молекул. Оно может происходить в результате действия тех же солнечных лучей.

Чем опасно излишнее солнечное излучение? Онкологи бьют тревогу: желание людей иметь красивый загар привело к росту раковых заболеваний. Прогнозы ученых пугают: уменьшение озонового слоя на 1–2% увеличивает ультрафиолетовую радиацию на такое же количество процентов, что, в свою очередь, влечет за собой рост случаев рака кожи на 2–4%. Только в США можно ожидать дополнительно 10–30 тысяч онкологических больных в год. При подсчетах надо учитывать и такое мнение медиков: воздействие излучения на клетки происходит постепенно и подлинные нарушения в организме могут проявиться лишь через 10–15 лет.

Все чаще врачи ставят своим загорелым пациентам неутешительные диагнозы: эпителиома, плоскоклеточный рак и меланома. К счастью, первые два вида опухоли в большинстве своем доброкачественны, легко удаляются и не дают метастазы в другие части тела. Но один из семи случаев меланомы заканчивается печально. Никакого вреда солнечное излучение не принесет людям со смуглым цветом кожи, а вот “бледнолицые” попадают в группу риска. Беспокоятся и офтальмологи: ультрафиолетовое излучение приводит к росту глазных заболеваний, особенно катаракты. Этот недуг, несмотря на все успехи глазной хирургии, занимает третье место среди причин слепоты.

Свойства озона:

• Молекулярная масса — 48 а.е.м.

• Плотность газа при нормальных условиях — 2,1445 г/дм

• Температура кипения — −111,9 °C. Жидкий озон — тёмно-фиолетового цвета.

• Температура плавления — −197,2 ± 0,2 °С . В твёрдом состоянии — чёрного цвета с фиолетовым отблеском.

• Растворимость в воде при 0 °С — 0,394 кг/м³ (0,494 л/кг), она в 10 раз выше по сравнению с кислородом.

• В газообразном состоянии озон диамагнитен, в жидком — слабопарамагнитен.

Озон появился в атмосфере исключительно химическим путём и является наиболее молодым атмосферным компонентом. Наиболее ценным с экологической точки зрения свойством озона является его способность поглощать биологически опасное ультрафиолетовое излучение Солнца; в то же время, как химическое соединение, озон является сильнейшим окислителем (попросту ядом), способным при непосредственном контакте отравить ту самую флору и фауну, которую он защищает в качестве стратосферного озонового слоя. Помимо этого он является эффективным парниковым газом. Растительность на суше появилась лишь чуть более 400 миллионов лет тому назад, когда содержание кислорода составило примерно 0,5, а озона - 0,7 современного уровня, что оказалось достаточным, чтобы защитить живые клетки от коротковолнового солнечного излучения.

С конца 70-х годов ученые стали отмечать неуклонное истощение озонового слоя. Причиной тому стало озон разрушающие вещества, используемые в промышленности, молекулы которых содержат хлор или бром. Хлорфторуглероды (ХФУ) или другие ОРВ, выпущенные человеком в атмосферу, достигают стратосферы, где под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца их молекулы теряют атом хлора. Агрессивный хлор начинает разбивать одну за другой молекулы озона, сам при этом не претерпевая никаких изменений. Именно таким способом образуются озоновые дыры.

Наибольшему риску подвержены жители северного полушария со светлой кожей. Но страдают не только люди. УФ излучение, к примеру, крайне вредно для планктона, мальков, креветок, крабов, водорослей, обитающих на поверхности океана. Общее количество озона в атмосфере, если его сжать до плотности воздуха составит слой толщиной приблизительно в 3,5 миллиметра. И эта тонкая пленка является одним из ключевых факторов, делающих окружающую среду планеты пригодной для жизни человека. Искусственно полученный озон помогает избавиться от самых различных заболеваний и продлевает молодость.

Получение озона

Озон образуется во многих процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода. В промышленности его получают из воздуха или кислорода в озонаторах действием электрического разряда. Озон для озонотерапии в медицине получают только из чистого кислорода. При облучении воздуха жёстким ультрафиолетовым излучением образуется озон. Тот же процесс протекает в верхних слоях атмосферы, где под действием солнечного излучения образуется и поддерживается озоновый слой.

В лаборатории озон можно получить взаимодействием охлаждённой концентрированной серной кислоты с пероксидом бария.

Озоновый слой - это присутствующий в слабой концентрации в стратосфере озон, который поглощает жесткое коротковолновое солнечное излучение. Располагается на высоте 25 км.

Озон образуется в результате процесса фотодиссоциации кислорода (O2+O2=O3). Но эта молекула не существует долго, поэтому быстро разлагается под действием света на O2 и O. Эти 2 реакции образуют озоновый цикл.

Источником образования озона O3 служит кислород O2. Именно когда концентрация кислорода в атмосфере Земли была очень велика (около 2 млрд. лет назад) стало возможным образование озонового слоя.

Дальше всего от поверхности планеты и ближе к солнечным лучам, которые служат источником жесткого ультрафиолета, из кислорода под действием облучения образуется озон. Снова поглощая излучение и сталкиваясь с молекулами кислорода, озон вновь переходит в кислород. Это динамическое равновесие происходит постоянно, и пока оно имеет место, озонный слой продолжит существовать.

Озоновый слой поглощает наиболее опасное для большинства организмов излучение, что делает возможным на Земле существование сложных форм жизни, включая человека.

Однако постоянная убыль кислорода в атмосфере, связанная с деятельностью человека, в частности, с парниковым эффектом, может привести к тому, что цикл образования озона может быть нарушен, концентрация озона в верхних слоях атмосферы снижена, в результате чего поверхность Земли станет доступна губительному излучению. Необходимо снизить выбросы углекислого газа, остановить сокращение площади лесов и внедрять экологические технологии в производство, чтобы не допустить уничтожение озонового щита Земли.

*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

План реферата:

1. Озоновый слой - шит Земли.

2. ХФУ и озон стратосферы: химия процесса взаимодействия.

3. Источники поступления ХФУ в атмосферу

4. Открытие проблемы и дальнейшее развитие ситуации вокруг этого открытия.

5. Воздействие на здоровье и окружающую среду:

5.1. Увеличение случаев заболевания раком кожи.

5.2. Подавление имунной системы человека.

5.3. Поражение глаз.

5.4. Уничтожение урожаев.

5.5. Вредное воздействие на некоторые морские организмы.

Введение:

Это открытие обеспокоило как ученых, так и широкую общественность, поскольку из него следовало, что слой озона, окружающий нашу планету, находится в большей опасности, чем считалось ранее. Утончение этого слоя может привести к серьезным последствиям для человечества. Содержание озона в атмосфере менее 0.0001%, однако именно озон полностью поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение солнца с длиныой волны  O3).

• Способность поглощать биологически опасное ультрафиолетовое излучение Солнца

• Озон - сильнейший окислитель (попросту яд), поэтому приземный озон опасен

• Способность поглощать инфракрасное излучение земной поверхности Способность прямым и косвенным образом влиять на химический состав атмосферы

В отличие от других атмосферных составляющих озон появился в атмосфере исключительно химическим путём и является наиболее молодой атмосферной компонентой. Наиболее ценным с экологической точки зрения свойством озона является его способность поглощать биологически опасное ультрафиолетовое излучение Солнца; в то же время как химическое соединение озон является сильнейшим окислителем (попросту ядом), способным при непосредственном контакте отравить ту самую флору и фауну, которую он защищает в качестве стратосферного озонового слоя. Помимо этого озон является эффективным парниковым газом. И, наконец, озон оказывает заметное влияние на малые активные составляющие атмосферы (такие, например, как гидроксильный радикал), а через них - и на стабильные компоненты, которые как и сам озон поглощают и ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Тем самым озон оказывает не только прямое, но и косвенное влияние на парниковый эффект и уровень поверхностного УФ излучения.

Растительность на суше появилась лишь чуть более 400 миллионов лет тому назад, когда содержание кислорода составило примерно 0,5, а озона - 0,7 современного уровня, что оказалось достаточным, чтобы защитить живые клетки от коротковолнового солнечного излучения. До этого момента жизнь развивалась исключительно в водной среде, которая и обеспечивала соответствующую защиту вместо озонового слоя. Накопление кислорода в атмосфере до появления растений на суше происходило за счёт процессов фотосинтеза в океане, а также за счёт дегазации базальтовой магмы. Оба этих источника атмосферного кислорода продолжают действовать и сейчас, причём доля океана в фотосинтезе кислорода составляет 80%.

Концентрация молекул озона в атмосфере ниже, чем одна молекула O3 на каждый миллион молекул воздуха. Такое соотношение одновременно как подчеркивает, так и дает неверное представление о том, какую критическую роль играет озон в глобальной экологической системе. Ключевой момент заключается в том, что озон поглощает солнечное ультрафиолетовое излучение (УФ излучение с длиной волны в диапазоне между 280 и 320 нанометров, способное повредить ДНК живых организмов). Это свойство делает озон незаменимым элементом защиты человека от УФ излучения, способного нанести огромный биологический вред.

Общее количество озона в атмосфере, если его сжать до плотности воздуха у поверхности Земли, составит слой толщиной приблизительно в 3,5 миллиметра. И эта тонкая пленка является одним из ключевых факторов, делающих окружающую среду планеты пригодной для жизни человека.

В дополнению к сказанному нужно напомнить, что молекулы озона постоянно образуются и разрушаются в стратосфере. Новые молекулы озона непрерывно возникают в процессе химических реакций, происходящих на солнечном свету. Когда молекулы озона подвергаются воздействию солнечных лучей, они распадаются на очень активный элемент - атомарный кислород (О). Атомарный кислород вступает в реакцию с молекулами кислорода с образованием озона.

Так как механизм создания молекул озона находится в балансе с механизмом их разрушения, то среднее количество озона в стратосфере ученые считают величиной сравнительно постоянной с момента образования современной атмосферы Земли. Политические и экологические проблемы, связанные с озоном стратосферы, вызваны такими химическими веществами, как хлорфторуглероды и галогены.

2. ХФУ и озон стратосферы: химия процесса их взаимодействия.

С момента их открытия в 30-40-х годах все говорило о том, что ХФУ слишком уж хороши для того, чтобы в них не таилась какая-нибудь опасность. Они сравнительно недороги, высокоэффективны, стабильны в атмосфере и нетоксичны для человека. Эти свойства способствовали широкому распространению ХФУ в различных областях современного производства. Производители электроники, например, стали использовать ХФУ в начале 80-х годов в качестве промывочных растворов. Это позволило им снять проблему загрязнения грунтовых вод, связанную с использованием в производстве метилхлорида и трихлорэтилена. Для различных областей производства хлорфторуглероды стали главным сырьем из-за своей стойкости к воздействию внешних факторов.

Например, метилхлороформ и четыреххлористый углерод - растворители широко применяемые в производстве, действуют на озон очень пагубно, хотя содержание хлора в них сравнительно низкое. Подобно хлору на озон действует другое вещество - бром. Бром, как и хлор, относится к группе веществ под общим названием галогены (хлор, фтор, бром, йод и астат). В то время, как в стратосфере брома содержится намного меньше, чем хлора, он более активен и несет ответственность за разрушение значительных количеств озона.

В наибольшей степени научные и политические проблемы, стоящие перед мировым сообществом в вопросе об озоновых дырах сводятся к следующему: дополнительное поступление бром и хлор содержащих веществ в стратосферу приведет к нарушению естественного баланса образования и разрушения озона, так как появляется дополнительный фактор, приводящий к разрушению озона.

Как уже отмечалось выше, различные ХФУ имеют разную продолжительность жизни в атмосфере и различную озоноразрушающую способность. Большая их часть - это долгоживущие вещества, они могут сохраняться в атмосфере десятилетиями и даже столетиями.

Для каждого вещества, внесенного в список Монреальского протокола , математически рассчитан озоноразрушающий коэффициент в пересчете на одну молекулу. Этот коэффициент - относительная величина, где за единицу принят озоноразрушающий потенциал ХФУ -11 и ХФУ-12 .

Озоноразрушающая способность вещества определяется количеством атомов хлора или брома в молекуле, его продолжительностью жизни в атмосфере (то есть, того времени, на протяжении которого это вещество будет сохраняться в атмосфере, прежде чем оно распадется или будет выведено из нее) и особенностями химического процесса, необходимого для распада этого вещества.

Существуют опасения, что эти вещества нарушают естественный озоновый баланс. Необходимый для образования атомарный кислород выше уровня 20 км образуется при расщеплении кислорода под действием ультрафиолетового излучения 

Озон представляет собой аллотропный газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода. Концентрация вещества в верхнем атмосферном слое формирует озоновый слой, защищающий все живые организмы от опасного ультрафиолетового излучения. Прямые солнечные лучи оказали бы негативное воздействие на растительный мир, животных, людей. История открытия озонового слоя началась в 1912 г., когда французские физики при помощи спектроскопа смогли доказать существование вещества в отдаленной от Земли стратосфере.

Как образуется озон?

Образование озона происходит в большей степени в верхних атмосферных слоях под воздействием ультрафиолета. Молекулы кислорода, подвергаясь излучению, расщепляются на атомы, соединяются с другими молекулами. Также он образуется в ходе реакции разложения перекисей, окислении фосфора, электрических разрядов в атмосфере.

В лаборатории вещество получают из воздуха, кислорода с помощью специального устройства – озонатора.

В чистом виде озон – газ голубого цвета с характерным запахом, в твердом состоянии – кристаллы черного цвета. Сжиженное вещество имеет темно-фиолетовый цвет.

Где расположен?

Преимущественно ОС расположен в стратосфере – верхнем слое, который находится на высоте 25 км от земли. Там концентрируется примерно 90% озона на планете. Из стратосферы посредством обмена воздушными массами вещество поступает в нижний слой – тропосферу. Количество озона в тропосферном слое составляет примерно 10%.

Процесс формирования озонового слоя (ОС)

Как говорилось ранее, природный озон образуется при воздействии ультрафиолетовых лучей на кислород. При концентрации вещества в стратосфере происходит формирование тонкого озонового слоя, поглощающего избыточное излучение.

Существуют данные, что озон образуется еще в мезосфере, на высоте 50-80 км от поверхности земли. Мезосферный слой подвергается сильному коротковолновому излучению. По этой причине молекулы большей части газов распадаются, в том числе и озона. Однако разлагается он не полностью. Часть вещества опускается в стратосферу, где плотность позволяет находиться в равновесии, и формируется слой повышенной концентрации.

Толщина слоя

Толщина слоя составляет от 2 до 4 мм. Это зависит от области Земли. Минимум регистрируется на экваторе, максимум – у полюсов. Среднее значение толщины озонового слоя составляет 3 мм. Несмотря на тонкость, он выполняет хорошую защитную функцию.

Опасность и полезность слоя

Невидимые ультрафиолетовые лучи обладают большой энергией. Такое излучение разрушающе действует на белки, ДНК живых организмов. Количество ультрафиолета, достигающего поверхности планеты, составляет менее 1%. Поглощая большую часть лучей, ОС в атмосфере способствует защите от их агрессивного воздействия.

Важно отметить, что озон обладает выраженными окислительными свойствами. По этой причине в больших количествах он также представляет опасность для живых организмов. Вещество оказывает общетоксическое, раздражающее действие, может вызывать головные боли, тошноту, рвоту, кашель, бронхит, отек легких, снижение иммунитета.

Роль ОС Земли

Роль озонового слоя заключается не только в поглощении 99% процентов жестких ультрафиолетовых лучей, защищающих людей, животный и растительные миры, но и в регулировании галактического космического излучения. Ученые утверждают, что продолжительное воздействие космической радиации негативно отражается на здоровье. Нарушение слоя озона даже частично приводит к увеличению жесткости излучения.

Влияние на климат

Озон также выполняет функции экрана для инфракрасного излучения Земли, поглощая некоторую его часть. Это предохраняет планету от избыточной потери тепла, повышается отепляющее свойство атмосферы. В результате внешних воздействий происходит разрушение озонового слоя. По этой причине снижается температура воздуха, меняются направления ветров. Эти факторы способствуют изменению климата Земли в худшую сторону.

Встреча с озоном в повседневной жизни. Пахнет озоном

В повседневной жизни запах озона можно чувствовать после грозы, так как вещество образуется из кислорода под воздействием электрических разрядов. Происходит это явление в большинстве случаев после сильной грозы с мощными и частыми ударами молнии. Озон обладает способностью дезинфицировать окружающее пространство, разлагая токсические примеси в атмосфере. По этой причине после грозы воздух становится более свежим. В малых дозах вещество не представляет угрозы для здоровья.

Неприятное открытие ученых: озоновая дыра над Антарктидой

В 1980-х гг. над Антарктидой ученые обнаружили разрушение озонового щита. Возникновение дыры объясняется тем, что вместе с воздушными массами в регион попадают хлорфторуглероды, выпускаемые охладительными установками, аэрозольными баллончиками. По причине продолжительных периодов низкой температуры образуются высокие стратосферные облака, происходят различные химические реакции. Атомы хлора, содержащиеся в хлорфторуглеродах, отсоединяются.

В весенний период, когда усиливается солнечная активность, хлор под воздействием ультрафиолета становится катализатором реакций превращения озона в кислород. По этой причине озоновый экран начинает истончаться, и образуется дыра. Однако с наступлением лета происходит восполнение вещества в атмосфере, так как атомы хлора вновь присоединяются к другим веществам.

Во многом уменьшение толщины слоя связано с деятельностью человека. Запуск ракет, самолеты, промышленные выбросы токсичных веществ приводят к истончению озонового щита.

Возникновение дыр периодически регистрируется над всей поверхностью планеты. Последствия разрушения ОС могут быть губительны для планеты. Уменьшение количества озона в стратосфере даже на 1% провоцирует множество дополнительных случаев развития катаракты, рака кожи, ослабление иммунитета. Большие дозы ультрафиолета вредны для креветок, мальков, крабов, обитающих на поверхности океана.

Недруги озона

Использование человечеством многочисленных веществ с целью создания комфорта в жизни губительно отражается на экологии, провоцирует истощение слоя озона. Основными недругами озонового экрана считаются:

Хлорфторуглероды. У поверхности вещества являются инертными, но, попадая в верхний атмосферный слой, становятся активными. Применяются в холодильниках, кондиционерах, тепловых насосах. Когда приборы выходят из строя, и их выбрасывают, то в большинстве случаев вредные вещества попадают в атмосферу. Хлорфторуглероды используются при производстве пористых пластмасс. Вещества имеют свойство вспенивать пластмассу. При этом они рассеиваются в атмосфере. Еще одной сферой применения хлорфторуглеродов является очистка компьютерных микросхем.
Оксид азота. Попадает в атмосферу при горении углеводородного топлива. Основными источниками вредного вещества являются двигатели самолетов, ракет, автомобилей. В сельском хозяйстве применяются азотные удобрения. При разложении они выделяют окислы азота, которые попадают в стратосферу и вызывают процесс разделения озона.
Метан. Поступает в атмосферу в ходе вентиляции шахт, добычи нефти, газа, заболачивания низменных ландшафтов.

Существенный выброс веществ, разрушающих ОС, происходит при запуске ракет и многоразовых космических кораблей.

Меры для защиты и восстановления ОС

Попадание даже небольшого количества вредных веществ в верхние атмосферные слои оказывает негативное влияние на защитный озоновый экран. Проблема сохранения слоя стала одной из глобальных. После обнаружения дыры над Антарктидой стали приниматься меры. В 1985 г. была принята Венская конвенция, включающая такие пункты:

Проведение систематических исследований озонового слоя, наблюдение за его состоянием.
Сокращение и ликвидация эмиссии вредных веществ.
Проведение разработок специальных технологий, способствующих минимизации ущерба.
Осуществление мониторинга деятельности, приводящей к возникновению дыр.
Создание Озонового секретариата с целью координирования принимаемых мер по защите озонового щита.

В 1987 г. был разработан Монреальский протокол, который стал дополнением к конвенции. Он предусматривает постепенное сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ. Промышленности предоставили время на поиск, создание приемлемых альтернатив. В результате поправок к документу список регулируемых веществ расширился, были введены меры по ограничению их экспорта и импорта. Протокол подписали 197 государств.

Озоновый секретариат функционирует на основе программы ООН по защите окружающей среды. Его основные обязанности включают:

организация собраний государств-участников Венской конвенции, Монреальского протокола, рабочих групп, комитетов;
организация реализации решений, принятых на собрании;
обработка данных, полученных от участников Монреальского протокола об использовании озоноразрушающих веществ;
мониторинг выполнения положений конвенции и протокола, подготовка отчетов к собраниям;
предоставление информации международным организациям по вопросам охраны озонового экрана.

Деятельность секретариата регулируется соответствующими статьями конвенции и протокола.

Найти альтернативу хлорфторуглеродам для производства холодильной техники оказалось проблематичным. Это требовало больших финансовых затрат. Однако постепенно решение было найдено. Современные холодильники оснащаются 2 типами хладагентов:

R134a – гидрофторуглеродное соединение с термодинамическими свойствами, имеющее нулевой озоноразрущающий потенциал.
R600a – изобутан, представляющий собой химическое соединение с нулевым разрушающим потенциалом. Применяется в основном для производства бытовых холодильников, обеспечивает пониженное энергопотребление.

Важно отметить, что в 2010 г. был полностью прекращен выпуск вредного хладагента R12. Однако вещество способно попадать в стратосферу, наносить вред еще в течение продолжительного времени.

Для наполнения аэрозольных баллонов стали использовать пропан-бутановую смесь, которая не уступает по свойствам хлорфторуглеродам.

Существует множество проектов по защите и восстановлению ОС. Одним из них является, например, искусственное получение озона в стратосфере.

Подобные проекты требуют существенных финансовых вложений, что откладывает их реализацию.

В российском законодательстве существует закон, регулирующий производство и использование веществ, разрушающих озоновый щит Земли. Для предотвращения опасных изменений принимаются такие меры:

контроль изменений состояния ОС, климата под влиянием различных процессов;
соблюдение нормативов допустимых выбросов, негативно влияющих на климат и озоновый экран;
регулирование производства, применения веществ, разрушающих слой;
применение штрафных санкций за нарушение закона.

Учет обращения озоноразрущающих веществ в России ведется на основе данных таможенной статистики внешней торговли, отчетов, предоставленных юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями.

После принятия большинством государств мер, направленных на охрану озонового щита, ситуацию удалось улучшить.

Читайте также: