Сохранение озонового слоя

Сохранение озонового слоя

Озон образуется в основном в стратосфере под действием коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца. Озоновая дыра – это область с пониженным содержанием озона. Уменьшение «толщины» озонового слоя приводит к увеличению количества ультрафиолетового излучения Солнца, вызывающие рост числа раковых заболеваний кожи у людей и животных. Природные колебания концентрации озона в стратосфере усложнились из-за антропогенного воздействия людей.

Формирование кислородного компонента атмосферы

Около 3,5–4 млрд. Лет назад содержание кислорода в атмосфере было в тысячу раз меньше, чем сейчас, так как не было основных продуцентов кислорода – зеленых растений.

Серьезные отрицательные последствия для человека и других живых

организмов влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами (CFCl3, CF2Cl2). Их используют в холодильных установках, в производстве полупроводников и аэрозольных баллончиков. Утечка фреонов приводит к появлению их у тонкого озонового слоя в стратосфере, расположенного на высоте 20–50 км. Толщина этого слоя очень небольшая: 2 мм на экваторе и 4 мм у полюсов при нормальных условиях.

Максимальная концентрация озона здесь 8 частей на миллион частей

других газов. Озоновый экран поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение с длиной волны 290 нм и менее, поэтому до поверхности Земли доходят ультрафиолетовые лучи, ослабленные в 6500 раз, полезные для человека и других высших животных и губительные для микроорганизмов. При разложении фреонов под действием ультрафиолетовых лучей выделяются хлор и фтор, которые взаимодействуют с озоном.

Кроме фреонов на озоновый экран воздействуют и соединения, образуемые

при использовании азотных минеральных удобрений и сжигании топлива. Оксид азота (I) также образуется в верхнем слое морской воды микроорганизмами и в почвах при денитрификации почвенными бактериями.

O3 = сl + O2

Среди катализаторов разложения озона наиболее важная роль принадлежит оксидам азота:

NO2 + O = NO + O2

NO2 + O = NO + O2

O3 + O = 2O2 – 391кДж/моль

Cl + O = O2 + Cl

OH + O3 = O2 + HO2

HO2 + O = O2 + OH

А также атомам хлора

В качестве катализатора реакции разложения озона может служить ОН- радикал, образующийся с участием паров воды:

Проблема озонового экрана

Немецкий химик Кристиан Фридрих Шенбейн, с именем которого связывают открытие озона в 1840г., за специфический запах дал новому веществу название (от греч. оzon – пахнущий). Особый интерес к озону возрос после того, как выяснилось, какую роль он играет в защите всего живого на земном шаре от коротковолновой ультрафиолетовой части солнечной радиации. Процесс истощения озонового слоя наблюдается с начала 70-х г. и в последнее время получил название возникновения озоновых дыр.

Появление озоновых “дыр” отмечено над территориями Антарктиды,

Австралии, Южной Америки, некоторых районов Евразии.

Над Антарктидой ее площадь достигает 22 млн. км2. Это больше, чем площадь России.

Основной опасностью для озонового экрана в 1971-1973гг

считались сверхзвуковые самолеты, ракеты, выбрасывающие NOх и водяной пар. В 1974г. Впервые заговорили о проблеме фреонов. Фреоны: фтор-, хлорпроизводные метана, этана, циклобутана повсеместно в мире используются в качестве пропеллентов в аэрозольных баллонах, в холодильной технике (хладагенты), в бытовых и промышленных кондиционерах.

С целью более точного прогнозирования и объяснения состояния озонового

слоя организованы наблюдения за общим содержанием озона (ОСО) По оценке экспертов ЦАО Росгидромета, главными причинами образования озоновых дыр остаются глобальное потепление климата и неконтролируемый промышленный выброс в атмосферу углекислоты.

Однако проблема атмосферного озона далеко не исчерпана

!!

Проводятся широкомасштабные экспериментальные и теоретические исследования озоносферы. Созданы и продолжают разрабатываться космические системы контроля озонового слоя