Проблема разрушения озонового слоя

Важнейшей составной частью атмосферы, защищающей все живое на Земле от вредного действия ультрафиолетового излучения, является озоновый слой. Он образовался 570—400 мил.лет назад. Озоновый слой - это воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере) состоящий из особой формы кислорода - озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О₃). Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км над Экватором) и простирается вверх до высот приблизительно равных 50-ти км. Однако плотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеет воздух у поверхности земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм.. Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода (О₂ —> О₃).

Почему так важно поглощение озоном жесткого ультрафиолетового излучении?

УФ излучение с длинной волны менее200нм хорошо поглощается кислородом, от 200 до 320 нм отражается озоном, а более320 нм проникает на землю. Спектр от200-400 нм называют биологически активным ультрофиолетом. В случае истощения озонового слоя человечеству грозит резкий рост заболеваний раком кожи и слепота, ожоги кожи, возникновение мутаций, и др. изменения на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях.

В 1985 году британские ученые обнародовали данные, согласно которым в предшествующие восемь лет были обнаружены увеличивающиеся каждую весну озоновые дыры над Северным и Южным полюсами.

Ученые предложили три теории, объяснявшие причины этого феномена:

1. разрушение озонового слоя окисями азота - соединениями, образующимися естественным образом на солнечном свету;

2. воздушные потоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон

3. соединения хлора в атмосфере разрушают озон.

Попытаемся разобраться в механизме образования и разрушения озонового слоя.

Образование озона начинается с реакции диссоциации молекулярного кислорода под действием УФ

О2 +квант света hv→О·+ О·

Образовавшиеся радикалы либо образуют молекулы кислорода или озона

О+О → О2 или О+О2 → О3

Образовавшийся озон либо разрушается под влиянием внешних условий либо будучи химически активным образует молекулы кислорода

О3 + hv→ О2 + О или О + О3 → О2 + О2

Циклы разрушения

Азотный О+NO2 → O2+NO (1)

NO + O3 → NO2+ O2 (2)

O + O3 → O2 + O3

Водородный O+HO2 →OH + O2 (1)

OH + O3 → HO2 + O2 (2)

O=O3 →O2+O2

Хлорный CI + O3 →CIO + O2 (1)

O + CIO → CI + O2 (2)

O+O3 →O2+ O2

Обратите внимание, что в первых двух реакциях 1и2 озон реагирует с веществом, которое в ходе химических реакций никуда не исчезает. В первой реакции оно вступает в процесс, во второй образуется в первоначальном виде. Эти вещества называются катализаторами, они ускоряют реакции при этом сами не расходуются.

Источники этих веществ:

· гражданская авиация и химические производства

· применение азотных удобрений

· хлорирование питьевой воды

· Ученые пришли к заключению, что соединения хлора, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ) или фреоны, которые широко использовались в промышленности и в быту, несут ответственность за разрушение озонового слоя земли. Некоторые виды хлорфторуглеродов использовались в качестве охладителей в холодильных установках и кондиционерах.

· Другие ХФУ применялись для производства поролонов и пенопластов - материалов, широко используемых во многих потребительских товарах, начиная от одноразовой пенопластовой посуды и заканчивая изоляционными материалами.

· Хлорфторуглероды нашли широкое применение в баллонах для распыления аэрозолей и в качестве веществ для промывания электрооборудования.

В середине сентября 1987 года представители двадцати четырех стран встретились в Монреале и подписали соглашение, по которому обязались сократить вдвое использование озоноразрушаюших ХФУ к 1999-му году. Однако в связи с ухудшающейся ситуацией в 1990-м году в Лондоне были приняты поправки к Монреальскому протоколу. Согласно Лондонским поправкам в список регулируемых ХФУ вошли еще десять веществ и было принято решение прекратить использование ХФУ, галогенов и четырехлористого углерода к 2000-х тысячному, а метилхлороформа - к 2005-му году. В 1994 году Генеральная Ассамблея провозгласила 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя. День установлен в память о подписании Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан в своём послании в 2006 году отметил огромный прогресс в усилиях по сохранению озонового слоя, сказал об оптимистических прогнозах, предсказывающих восстановление озонового слоя.

53. понятие и виды экологической экспертизы

Поиск по сайту: