Проблема озоновых дыр: Озоновые дыры: что это, причины, последствия, пути решения

Содержание

Вся правда о озоновых дырах от karbon-cns.com.ua

Озоновые дыры — мировая экологическая проблема

С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%. Следом за британскими учеными исследователями в Арктике также была обнаружена озоновая дыра, но значительно меньшая, утечка озона составила примерно 9%.

Изначально причины образования озоновых дыр ученые связывали лишь с выбросами в атмосферу реактивными двигателями и авиалайнерами продуктов сгорания. Однако дальнейшие исследования показали, что причины и проблемы возникновения озоновых дыр — загрязнение человеком природной среды.

Выбросы, производимые заводами и фабриками, фреон, различные аэрозольные баллоны в значительной степени разрушают слой озона.

Образование озоновых дыр

Какова причина и последствия возникновения озоновых дыр? В стратосфере озон поглощает солнечную ультрафиолетовую радиацию. Нарушение слоя озона увеличивает радиационный поток, что губительно не только для здоровья людей, но и для животных и растений.

Под воздействием хлора и его соединений происходит разрушение озона. Например, фреон разрушается солнечной радиацией и освобождает хлор, который отрывает третий атом от молекулы озона. Хлор не вступает в соединения, но является катализатором. В результате один только атом хлора повреждает много озона. Однако основным разрушителем озона признан хлорофлюорокарбон, который вступая в реакцию, отрывает от озона 2 атома кислорода, нарушая озоновый слой.

Технический прогресс и озоновые дыры тесно взаимосвязаны. Например, в двигателях реактивных самолетов образуются окислы азота, выброс которых возрастает с увеличением мощности турбореактивного двигателя.

Восстановление озонового слоя

Мировое сообщество признало, что одной из глобальных проблем является озоновая дыра. Причины — это антропогенный фактор и естественные процессы, которые загрязняют атмосферу. Монреальский протокол, подписанный в 1987 г., предоставил перечень хлорфторуглеродов, запрещенных к производству.

Последние исследования показали, что карта озоновых дыр полностью повторяет карту месторождений метана. На основании этого появилась новая теория — дыры были всегда.

Путь прекращения производства веществ, разрушающих озон, принес успех.
В настоящее время самая большая дыра над Антарктидой значительно уменьшилась.

Для предупреждения дальнейшего разрушения и восстановления озонового слоя необходимо:

усовершенствование очистных конструкций на дымоотводных трубах;

полный переход на применение органических удобрений;
создание экологически безопасных транспортных средств.
По прогнозам ученых к 2070 году проблема может быть решена.

Читать также
ТОП самых не экологических предприятий Киева
Что эффективней — ветрогенераторы или солнечные электростанции

Проблема озонового слоя

В данной работе рассмотрена проблема истощения озонового слоя Земли. Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере, а считал только, что запах озона является признаком свежего воздуха. (Недаром озон в переводе с греческого означает »запах»). Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Но чтобы эти решения были правильны, нужна полная информация о тех факторах, которые изменяют количество озона в атмосфере Земли, а также о свойствах озона, о том, как именно он реагирует на эти факторы. Поэтому выбранную мною тему считаю актуальной и необходимой для рассмотрения.

Охрана окружающей среды. Экология человека

Тезисы

Вуз: Димитровградский инженерно-технологический институт — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ДИТИ НИЯУ МИФИ)

ID: 5c92039f7966e105489353ae

UUID: fde3be10-2d1d-0137-e5fb-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: почти 4 года назад

Просмотры: 2670

Find:

Highlight allMatch case

Current View

Automatic ZoomActual SizeFit PageFull Width50%75%100%125%150%200%300%400%

Enter the password to open this PDF file:

File name:

—

File size:

—

Title:

—

Author:

—

Subject:

—

Keywords:

—

Creation Date:

—

Modification Date:

—

Creator:

—

PDF Producer:

—

PDF Version:

—

Page Count:

—

ПРОБЛЕМА ОЗОНОВОГО СЛОЯ В 1985 году британские ученые обнаружили, что в течение примерно двух месяцев каждую весну общий объем озона снижается примерно на 60% над большей частью Антарктиды. Это истощение озонового слоя получило название «озоновая дыра». Это была первая озоновая дыра диаметром свыше 1000 километров. Она появляется каждый август и исчезает в декабре или январе. Максимальный размер озоновой дыры в 1996 году был больше, чем площадь США. Ультрафиолетовое излучение может попасть на Землю через такие дыры и может повредить клетки живых существ — растений, животных и людей. Это приводит к ряду серьезных рисков для здоровья людей. Оно вызывает катаракту глаз, рак кожи и иммуносупрессию. Животные и растения страдают, когда повышается уровень ультрафиолетового излучения. Это ведет к снижению уровня планктона в океанах, который является основным источником пищи для различных морских рыб, птиц и китов. Кроме того, обитатели морей и океанов, которые живут вблизи водной поверхности, например креветки, крабы, водные растения, не имеют хорошей защиты от ультрафиолетового излучения. В ноябре 2010 года ученые из Института зоологии в Лондоне обнаружили, что у китов у побережья Калифорнии наблюдается резкий рост солнечных повреждений, и эти ученые считали, что в этом виноват истончающийся озоновый слой.

Увеличение УФ-излучения влияет на рост растений, тем самым снижая продуктивность сельского хозяйства, например, посевов риса. Что больше всего влияет на толщину озонового слоя? Во — первых, запуски космических ракет, самолетов, которые летают на высоте 12-15 км, и сверхзвуковых самолетов сильно повреждают озоновый слой. Во-вторых, использование природных ресурсов приводит к образованию большого количества химических соединений, которые попадают в атмосферу и плохо влияют на озоновый слой. Основная часть их источников находится в крупных городах. Автомобили и автобусы, фабрики и заводы посылают все больше и больше смога в атмосферу. Еще одним источником органического загрязнения атмосферы является коммунальное хозяйство городов (квартирное и общественное: химчистки, мусорные кучи и так далее). Повреждение озона было вызвано сложными

химическими реакциями с участием хлора и брома. Большое количество газа, называемого хлорфторуглеродом, было произведено в двадцатом веке для использования в бытовых приборах, таких как холодильники, аэрозольные баллончики и огнетушители.

Источниками природных разрушителей озонового слоя являются также грязевые вулканы, расположенные на месторождениях нефти. Прогнозы ученых о будущем озоновых дыр различны. Некоторые ученые прогнозируют, что ежегодное истощение озонового слоя будет продолжаться до тех пор, пока уровень галогенов не достигнет уровня 70-х годов, а это может произойти только в середине века. Американские ученые заявили, что озоновый слой будет восстановлен к 2050 году. По данным Всемирной метеорологической организации, озоновая дыра над Антарктикой исчезнет примерно через 50 лет. А некоторые ученые считают, что исчезновение озоновых дыр ускорит глобальное повышение температуры. В течение нескольких лет после открытия некоторых полезных химических соединений (надувных баллонов, охлаждаемых холодильников и т. д.) Люди понимали, что они вредны для нашей окружающей среды. Первое предположение об этой проблеме было сказано в 1974 году. Только вредные соединения были заменены. Их производство сократилось более чем на 95 %.

Правительства многих стран признали проблему разрушения озонового слоя и поэтому объединились в 1987 году для подписания Монреальского протокола в целях сокращения количества ХФУ и тем самым защиты озонового слоя. С тех пор его подписали 196 стран, и в него было включено больше веществ для целей контроля. В результате, количество хлора и брома в атмосфере начало снижаться. Я надеюсь, что правительства разных стран смогут коллективно решить эту проблему путем просвещения людей и практики разумного поведения. Ибо если наше общество будет действовать сейчас, будущие поколения будут жить на безопасной и здоровой планете.

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

— у работы пока нет рецензий —

Что случилось с… дырой в озоновом слое?

Когда исследователи Фрэнк Шервуд Роуленд (28 июня 1927 г. – 10 марта 2012 г.) и Марио Молина (19 марта 1943 г. – 7 октября 2020 г.) рассказали миру в 1974 году, что аэрозольные лаки для волос повреждают ту часть атмосферы, которая защищает нас от солнечного ультрафиолета. радиации реакция была не просто недоверием: старший химик DuPont назвал эту теорию «научно-фантастической сказкой», «кучей чепухи» и «полной чепухой». Однако вскоре после этого так называемая озоновая дыра стала не только глобальной проблемой, но и одним из символов зеленого активизма 19-го века.80-е годы. Быстрая реакция на решение проблемы путем запрета вредных соединений представляет собой самый большой успех, достигнутый международным экологическим соглашением. Но это также пример того, как технический прогресс ищет более устойчивые решения проблем, вызванных самим техническим прогрессом.

Успех Роуленда и Молины, химиков из Калифорнийского университета в Ирвине, состоял в том, что они собрали воедино идеи, которые остались незамеченными другими. В начале 1970-х годов было известно, что хлор и другие вещества могут катализировать разрушение озона, соединения, состоящего из трех атомов кислорода, присутствующего в большей пропорции в слое земной стратосферы и блокирующего большую часть вредного ультрафиолетового излучения. излучение. Однако никто не связывал это явление с хлорфторуглеродами (ХФУ) — газами, промышленное производство которых началось в XIX в.30-х годов и широко использовались в качестве пропеллентов для аэрозолей, хладагентов и для изготовления пенопласта. ХФУ инертны и долговечны, поэтому могут оставаться в атмосфере десятилетиями. Роуленд и Молина предположили, что при разрушении фреонов солнечным светом выделяется хлор, что может привести к значительному повреждению озонового слоя.

Несмотря на первоначальную негативную реакцию на исследование двух химиков, последующие эксперименты и атмосферные измерения вскоре подтвердили их правильность. В 1985, исследование Британской антарктической службы обнаружило то, что удивило научное сообщество, особенно резкое снижение концентрации озона над Антарктидой, когда ожидалось, что это снижение будет равномерно распределено по всей планете. В следующем году исследователь Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) Сьюзан Соломон представила объяснение: холодные зимние температуры на полюсах образуют стратосферные полярные облака, которые способствуют разложению фреонов и других галоидоуглеводородов, состоящих из углерода и галогенных элементов, таких как хлора, фтора, брома или йода — образуется больше свободного хлора, который южной весной усиливает разрушение озона.

Самое успешное природоохранное соглашение в истории

Научный консенсус в отношении озоновой дыры привел к тому, что некоторые страны приняли односторонние меры, и в 1987 году 46 стран подписали Монреальский протокол, направленный на поэтапный отказ от производства озона. истощающие вещества. Однако промышленность по-прежнему не хотела сдаваться; В 1988 году президент DuPont Ричард Хеккерт написал в Сенат США: «На данный момент научные данные не указывают на необходимость резкого сокращения выбросов ХФУ. Нет доступной оценки вклада ХФУ в какое-либо наблюдаемое изменение озона».

Монреальский протокол, действующий с 1989 года, часто считается самым успешным международным природоохранным соглашением в истории. Фактически, по данным ООН, на сегодняшний день это единственный договор ООН, который ратифицировали все страны планеты, все 197 государств-членов. На временной основе ХФУ были заменены гидрохлорфторуглеродами (ГХФУ), которые, как предполагается, менее вредны для озонового слоя, с целью их полной замены гидрофторуглеродами (ГФУ) и другими соединениями. Они более нестабильны в нижних слоях атмосферы, поэтому их воздействие на стратосферный озон считается низким или нулевым. Благодаря сокращению фреонов в 2018 г. НАСА впервые показало, что разрушение озона снизилось на 20% по сравнению с 2005 г., а прогнозы говорили о почти полном исчезновении антарктической дыры в период с 2060 по 2080 г.

Интерактивная хронология: Эволюция озонового слоя

[+] Смотреть в полноэкранном режиме

Однако, даже если эта цель будет достигнута, путь не будет свободен от взлетов и падений из-за сезонных циклов. В 2019 году размер антарктической дыры достиг своего исторического минимума, но затем южная зима 2020 года принесла особенно низкие температуры в озоновый слой над Антарктидой, что способствовало образованию полярных стратосферных облаков, описанных Соломоном. В результате в середине августа дыра начала расти, пока в сентябре не достигла размера более 24 миллионов квадратных километров, что превышает средний показатель за последнее десятилетие и охватывает большую часть континента.

Это явление, наконец, утихло в конце декабря, но в 2020 году также появилось новое беспокойство, когда в марте того же года в Арктике появилась дыра беспрецедентного масштаба, втрое превышающая размер Гренландии. Это отверстие над Северным полюсом, более редкое явление, не наблюдавшееся с 2011 года, закрылось в апреле. По мнению экспертов, эти колебания не были связаны с остановкой экономики, вызванной пандемией COVID-19, а были обусловлены исключительно атмосферной динамикой.

Более экологичные и жизнеспособные решения

Но последствия более сложны: помимо воздействия на озон, ХФУ также являются гораздо более мощными парниковыми газами, чем CO ₂ . Недавнее исследование, проведенное экспертом по динамике атмосферы и климата Колумбийского университета (США) Лоренцо Полвани, показало, что озоноразрушающие вещества, такие как фреоны, стали причиной половины потепления Арктики и таяния льдов Северного полюса во второй половине 20 век. «Запрет на использование ХФУ Монреальским протоколом смягчит потепление в Арктике и таяние морского льда в ближайшие десятилетия», — сказал Полвани.0035 OpenMind , хотя он ясно дал понять, что общая тенденция не изменится без необходимого сокращения CO ₂ , главного виновника изменения климата.

Одна из проблем заключается в том, что альтернативные решения для ХФУ должны быть не только более устойчивыми, но и экономически жизнеспособными. В 2018 году группа под руководством исследователя NOAA Стивена Монцка обнаружила неожиданное увеличение выбросов ХФУ-11 (второй по распространенности ХФУ) на 25%, начиная с 2012 года, что замедлило снижение концентрации этого газа на 50%, и это несмотря на тот факт, что Монреальский протокол установил прекращение глобального производства к 2010 году. «Мы определили, что Китай несет ответственность примерно за половину этого глобального увеличения выбросов», — сказал Монцка OpenMind .

Последующее исследование показало, что увеличение содержания ХФУ-11 было временным и что, по словам авторов, «удалось избежать какой-либо существенной задержки в восстановлении озонового слоя, возможно, благодаря своевременной отчетности и последующим действиям со стороны промышленности и правительства». в Китае…» Тем не менее, было отмечено, что альтернативы ХФУ могут быть слишком дорогими или недоступными для некоторых стран.

Существует и другая сложность: безопасные для озона ГФУ также способствуют изменению климата. В последние годы увеличились выбросы ГФУ-23, побочного продукта производства ГХФУ-22; это соединение является самой большой причиной глобального потепления среди ГФУ и должно было быть резко сокращено в соответствии с действующей версией Монреальского протокола. Однако расхождение между обнаруженным и ожидаемым уровнями настолько велико, что оно эквивалентно общему объему выбросов парниковых газов в такой стране, как Испания, за один год. Большая часть этого прироста приходится на Китай и Индию. Короче говоря, найти практический способ охладиться и приводить в движение наши аэрозоли, не разрушая озоновый слой и не усугубляя изменение климата, по-прежнему является постоянной технологической задачей.

Хавьер Янес

@yanes68

Озоновая дыра все еще существует – DW – 19/09/2022

Состояние озонового слоя улучшилось, но ученые говорят, что над Антарктикой все еще существует большая дыра Изображение : Copernicus Atmosphere Monitoring Service/ECMWF/dpa/picture Alliance

ScienceGlobal Issues

Clare Roth

19 сентября 2022

Видно, что над стратосферой упали материалы, убивающие озон, на 50002% Земли до того, как озоновая дыра стала проблемой, говорят ученые. Но есть еще путь. Вот почему нам нужен здоровый озоновый слой.

https://p.dw.com/p/4Gmbv

Это немного, но между вами и ультрафиолетом только озоновый слой.

Как заявляет Организация Объединенных Наций, «если бы мы могли поднять весь озоновый слой до уровня моря, его толщина была бы всего около 3 мм [0,118 дюйма]. Именно это защищает нас от вредного ультрафиолетового излучения».

Это действительно немного, не так ли — всего 3 мм защиты? Вы даже этого не видите.

А в некоторых регионах стратосферы озон настолько истощен, что мы называем его «озоновой дырой». На самом деле, мы десятилетиями знали, что озоновый слой сам по себе находится под угрозой и нуждается в нашей защите.

ООН работала над ремонтом дыры в течение трех десятилетий в рамках международных договоров, таких как Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.

По данным метеорологов из расположенного в США Национального управления океанических и атмосферных исследований, в начале 2022 года количество материалов, убивающих озоновый слой, в нашей стратосфере упало на 50% до уровня, который в последний раз наблюдался до того, как озоновая дыра стала проблемой.

Но нам еще многое предстоит сделать, прежде чем озоновый слой восстановится. Вот наш краткий путеводитель по тому, что вам нужно знать о нашем очень драгоценном озоне.

Что такое озоновый слой?

Озон представляет собой молекулу, состоящую из трех атомов кислорода (O3). Молекулы озона естественным образом встречаются в верхних слоях атмосферы, известных как стратосфера, и образуют слой газа. Этот слой газа защищает жизнь на Земле, фильтруя часть (но не все) солнечного ультрафиолетового излучения.

Озон также образуется в результате химических реакций между загрязнителями воздуха и другими выбросами в нижних слоях атмосферы — тропосфере.

Хотя озон обеспечивает нам защитный щит в стратосфере, прямой контакт с ним в тропосфере может нанести вред растениям, животным и людям.

Итак, в чем проблема с ультрафиолетовым излучением (УФ)?

Часто говорят, что нам нужен озоновый слой, чтобы УФ-излучение не «стерилизовало» поверхность Земли.

Мы знаем, что солнечные лучи способны стерилизовать вещи, и это может быть хорошо — подумайте о сушке белья на веревке в жаркий летний день. Но на самом деле мы хотим сказать, что ультрафиолетовое излучение может убить.

Существует три типа УФ-излучения: A, B и C.

Озоновый слой и атмосфера поглощают все УФ-излучение — наиболее энергичную форму УФ-излучения — и некоторое количество УФ-В. UVA не поглощается озоновым слоем и полностью достигает поверхности Земли.

Людям необходимо ультрафиолетовое излучение для выработки витамина D, который полезен людям в соответствующих дозах. Но слишком много UVB и UVA может вызвать серьезные заболевания, такие как рак кожи, катаракта, подавление иммунной системы и преждевременное старение кожи. Избыток УФ-излучения также связан со снижением урожайности сельскохозяйственных культур и неблагоприятными последствиями в морской пищевой цепи.

Что вызывает разрушение озонового слоя?

В значительной степени люди вызывают разрушение озонового слоя за счет использования «веществ, разрушающих озоновый слой» (ОРВ).

Такие газы, как хлорфторуглероды (CFC), галоны, Ch4CCl3 (метилхлороформ), CCI4 (четыреххлористый углерод), гидрохлорфторуглероды (HCFC) и бромистый метил разрушают озоновый слой.

Эти вещества можно найти в холодильниках, кондиционерах, аэрозолях, растворителях и пестицидах, и это лишь некоторые из них.

Они разрушают озоновый слой, высвобождая атомы хлора и брома, которые разлагают молекулы озона в стратосфере.

Части Ронского ледника в Швейцарских Альпах, изображенные здесь, покрыты белым, устойчивым к УФ-излучению покрывалом, чтобы защитить его от таяния Изображение: Jürgen Wackenhut/Zoonar/picture Alliance

Ученые предупреждают, что «очень короткоживущие вещества» (VSLS) также угрожают озоновому слою. VSLS естественным образом встречаются в морской жизни, среди водорослей и фитопланктона. Но мы также производим искусственные VSLS, такие как дихлорметан.

Озоновая дыра — на самом деле это не дыра, не так ли?

Нет, строго говоря, озоновой «дыры» нет — скорее, есть область «исключительно обедненного озона над Антарктидой».