Истощение озонового слоя — это… Что такое Истощение озонового слоя?
- Истощение озонового слоя
- (ozone depletion), утончение или разрыв защитного озонового слоя земной атм-ры, вызванные выбросом отходов пром. произ-ва. Озоновый слой, находящийся высоко в атм-ре, служит фильтром, задерживающим большую часть опасной солнечной радиации, в т.ч. ультрафиолетовые лучи. Усиление ультрафиолетовой радиации может привести к сокращению урожаев в с.х. и фотосинтезу океанского планктона, увеличению числа солнечных ожогов и случаев заболевания раком кожи, а также повлиять на сопротивляемость организма в целом. В 1980-х гг. исследования подтвердили, что именно производимые человечеством хлорофтороуглеродные соединения, в осн. используемые в аэрозолях, холодильных установках и при произ-ве моющих ср-в, являются причиной разрушения озонового слоя, к-рое впервые наблюдалось в 1982 г. в виде озоновой дыры над Антарктикой. Более 50 гос-в подписали в 1987 г. Монреальский протокол, согласно к-рому к кон. века они обязаны наполовину сократить выпуск этих в-в. В 1990 г. было достигнуто соглашение о значит, свертывании их произ-ва, но группы по охране окруж. среды утверждают, что только немедленное полное запрещение способно своевременно остановить разрушение озонового слоя.
Народы и культуры. Оксфордская иллюстрированная энцкилопедия. — М.: Инфра-М. Под ред. Р. Хоггарта. 2002.
- Историзм
- Исчезающие виды
Смотреть что такое «Истощение озонового слоя» в других словарях:
истощение озонового слоя — Разрушение озона на высотах 10 50 км под воздействием производственных выбросов в атмосферу фреонов и других галогеносодержащих углеводородов … Словарь по географии
Монреальский протокол — Истощение озонового слоя … Народы и культуры
Монреальский протокол
— Крупнейшая озоновая дыра над Антарктикой в сентябре 2006 года. Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (англ. … ВикипедияФреоны — (хладоны) техническое название группы насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Кроме атомов фтора фреоны могут содержать атомы хлора или брома[1].… … Википедия
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА — любое нежелательное изменение состава земной атмосферы в результате поступления в нее различных газов, водяного пара и твердых частиц (под воздействием природных процессов или в результате деятельности человека). Примерно 10% загрязнителей… … Энциклопедия Кольера
Конференция ООН по устойчивому развитию Рио+20 — Конференция ООН «Конференция ООН по устойчивому развитию Рио+20» RIO +20 United Nations Conference on Sustainable Development Принятие: На конференции Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию в июне 2012 Подписание: 20 22 июня 2012… … Википедия
История переговорного процесса по устойчивому развитию — Устойчивое развитие развитие общества, которое позволяет удовлетворять потребности нынешних поколений, не нанося при этом ущерба возможностям, оставляемым в наследство будущим поколениям для удовлетворения их собственных потребностей. В первые… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Таллуарская декларация — устойчивого развития, созданная ректорами ВУЗов для высших учебных заведений всего мира. Джон Майер, ректор Туфтского Университета (Массачусетс, США) в 1990 году созвал конференцию, в которой принимали участие 22 университета с разных точек… … Википедия
ЭКОЛОГИЯ — (ecology) изучение взаимодействия живых существ с окружающей средой. Термин стал популярным в 1980 х гг. из за возрастающего интереса к недолговечности Земли как обитаемой системы. Множество показателей подтверждает опасение, что естественные… … Большой толковый социологический словарь
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЕГРАДАЦИЯ — процесс, в результате которого снижается способность экосистем поддерживать постоянство качества жизни. Экосистема в самых общих чертах может быть определена как взаимодействие живых организмов с их окружением. Результаты такого взаимодействия на … Энциклопедия Кольера
people_and_cultures.academic.ru
Разрушение озонового слоя — причины и пути решения разрушения озонового слоя
Озон – это разновидность кислорода, которая находится в стратосфере, примерно на уровне 12-50 километров от земли. Наибольшая концентрация этого вещества есть на расстоянии приблизительно 23 километров от поверхности. Озон был обнаружен в 1873 году немецким ученым Шенбейном. В последующем данную модификацию кислорода находили в приземных и в верхних слоях атмосферы. В целом озон состоит из трехатомных молекул оксигена. В нормальных условиях это газ голубого цвета, имеющий характерный аромат. При разных факторах озон превращается в жидкость цвета индиго. Когда он становится твердым, приобретает темно-синий оттенок.
Ценность озонового слоя заключается в том, что он выступает своеобразным фильтром, поглощает некоторое количество ультрафиолетовых лучей. Он защищает биосферу и людей от прямого солнечного излучения.Причины истощения озонового слоя
Много веков люди не подозревали о существовании озона, но их деятельность пагубно повлияла на состояние атмосферы. В данный момент ученые говорят о такой проблеме, как озоновые дыры. Истощение модификации кислорода происходит по множеству причин:
- запуск ракет и спутников в космос;
- функционирование авиатранспорта на высоте 12-16 километров;
- выбросы фреонов в воздух.
Основные разрушители озонового слоя
Самыми большими врагами слоя модификации кислорода являются соединения водорода и хлор. Это происходит из-за разложения фреонов, которые используются в качестве распылителей. При определенной температуре они способны закипать и увеличиваться в объеме, что актуально для изготовления различных аэрозолей. Весьма часто фреоны применяются для морозильного оборудования, холодильников и охладительных агрегатов. Когда фреоны поднимаются в воздух, в атмосферных условиях происходит отщепление хлора, который в свою очередь превращают озон в кислород.
Проблема разрушения озонового слоя была обнаружена давно, но к 1980-м годам ученые забили тревогу. Если озон значительно сократится в атмосфере, земля утратит нормальный температурный режим и перестанет охлаждаться. В результате было подписано огромное количество документов и соглашений в различных странах, чтобы сократить изготовление фреонов. Кроме того, была изобретена замена фреонам – пропан-бутан. По своим техническим параметрам это вещество имеет высокие показатели, может использоваться там, где и применяются фреоны.
Сегодня проблема разрушения озонового слоя является весьма актуальной. Несмотря на это, продолжается использование технологий с применением фреонов. В данный момент люди думают, как сократить количество выбросов фреонов, ведут поиски заменителей, чтобы сохранить и восстановить озоновый слой.
Методы борьбы
Начиная с 1985 года, принимались меры по защите озонового слоя. Первым шагом стало введение ограничений на выброс фреонов. Далее правительство утвердило Венскую конвенцию, положения которой были направлены на охрану озонового слоя и состояли из следующих пунктов:
- представители разных стран приняли соглашение о сотрудничестве касательно исследования процессов и веществ, влияющих на озоновый слой и провоцирующих его изменения;
- систематические наблюдения за состоянием озонового слоя;
- создание технологий и уникальных веществ, помогающих минимизировать наносимый ущерб;
- сотрудничество в разных областях разработки мер и их применения, а также контроль деятельности, провоцирующей появление озоновых дыр;
- передача технологий и полученных знаний.
На протяжении последних десятилетий были подписаны протокола, согласно которым производство фторхлоруглеродов должно быть уменьшено, а в некоторых случаях и вовсе прекращено.
Наиболее проблематично было применять озонобезопасные средства в производстве холодильной техники. В этот период наступил настоящий «фреоновый кризис». Кроме того, разработки требовали значительных денежных вложений, что не могло не огорчать предпринимателей. К счастью, решение было найдено и производители вместо фреонов стали использовать другие вещества в аэрозолях (углеводородный пропелеллент типа бутана или пропана). Сегодня же распространено применение установок, способных использовать эндотермические химические реакции, поглощающие тепло.
Также очистить атмосферу от содержания фреонов (как утверждают физики) можно с помощью энергоблока АЭС, мощность которого должна быть не меньше 10 гВт. Данная конструкция послужит отличным источником энергии. Ведь известно, что Солнце способно произвести около 5-6 т озона всего за одну секунду. Увеличивая данный показатель с помощью энергоблоков, можно достичь баланса между разрушением и производством озона.
Многие ученые считают целесообразным создание «озоновой фабрики», которая позволит улучшить состояние озонового слоя.
Помимо этого проекта, существует множество других, среди которых получение озона искусственно стратосфере или производство озона в атмосфере. Главным недостатком всех идей и предложений является их высокая стоимость. Большие финансовые потери отодвигают проекты на дальний план и некоторые из них так и остаются не реализованными.
Пятиминутное видео о защите озонового слоя
ecoportal.info
Истощение озонового слоя.
Количество просмотров публикации Истощение озонового слоя. — 1187
Озоновый слой находится на высоте 20-25 км над уровнем моря. В случае если его сжать то его толщина 3 мм. Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракты, на 10 тыс. увеличивает число раковых заболеваний кожи. Установлено, что жесткий ультрафиолет подавляет иммунную систему организма.
Озон — трехатомные молекулы кислорода — рассеян над Землей на высоте от 15 ло 50 км; озоновая защитная оболочка очень невелика: всего 3 млрд. т газа, наибольшая концентрация — на высоте от 20 до 25 км. В случае если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, получится слой всего в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна.
Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора — миллионов гектаров леса — пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреона в технике, парфюмерной и химической продукции в быту — главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли,
В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли ʼʼозоновые дырыʼʼ площадью свыше 10 млн. км2 каждая, появились громадные ʼʼозоновые дырыʼʼ над многими странами Европы, над Россией. Разрушение озонового экрана Земли сопровождается рядом опасных явных и скрытых негативных воздействий на человека и живую природу.
Впервые озоновую дыру над Антарктидой обнаружили со спутников в 1979 ᴦ.
Площадь озоновой дыры растет, и в 1999 ᴦ. площадь дыры возросла до 27,3 млн км2, что в 1,5 раза больше площади России.
В марте 1997 ᴦ. озоновые дыры появились над Ленинградской, Псковской и Новгородской областями, а также над Восточной Сибирью, Якутией и центром Красноярского края.
Ученые США уже прогнозируют, что если тенденции разрушения озона сохранятся, то к 2070 ᴦ. число больных раком кожи в США может достигнуть 40 млн человек.
В 1996 ᴦ. Нобелевской премией по химической экологии удостоены ученые-химики Шервуд Роуланд, Марио Малина из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу, выдвинутую ими еще в 1974 ᴦ. Их догадка состоит в том, что разрушителями озона являлись синтезированные человеком химические вещества, получившие название хлорфторуглероды (ХФУ).
Пик мирового производства ОРВ пришелся на 1987—1988 гᴦ. и составил около 1,2—1,4 млн. т в год. Около 35% производимого объёма приходилось на США, 40% — на страны ЕЭС, 10—12% производила Япония, 7-10% — наша страна.
Механизм действия фреонов таков: попадая в верхние слои атмосферы, эти вещества, инертные у земной поверхности, преображаются. Под воздействием ультрафиолетового излучения химические связи в молекулах ХФУ нарушаются. В результате выделяется хлор, который при столкновении с молекулой озона вышибает из нее один атом. Озон перестает быть озоном, превращается в обычный кислород. Хлор же, соединившись временно с кислородом, вскоре опять оказывается свободным и ʼʼпускается в погонюʼʼ за следующей ʼʼжертвойʼʼ. Его активности хватает, чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона.
Фреоны способны находиться в атмосфере, не разрушаясь 70— 100 лет, в связи с этим они всегда достигают озонового слоя и разрушают его. При этом каждый атом хлора как катализатор способен разрушить до 100 тыс. атомов озона. До недавнего времени в мире производилось около 1,3 млн т озоноразрушающих веществ. Около 35% производимого объёма приходилось на США, 40% — на страны ЕС,
10—12% — Японию, 7-10% — Россию.
Из других техногенных причин разрушения озонового слоя называют уничтожение лесов, как базовых поставщиков кислорода в атмосферу. Зарегистрировано также разрушение озона при ядерных взрывах в атмосфере, крупных пожарах и других явлениях, сопровождающихся поступлением в верхние слои атмосферы оксидов азота и некоторых углеводородов. Установлено также, что уничтожают озон полеты сверхзвуковых самолетов в стратосфере, запуски космических ракет. Только один запуск авиакосмической системы ʼʼШаттлʼʼ приводит к потерям 10 млн т озона. 300 таких запусков в год — и практически весь озон будет уничтожен.
В последние время ученые высказывают предположение о существенном вкладе природных явлений в процессы разрушения озона и возникновении ʼʼозоновых дырʼʼ. К таковым относятся, к примеру, 11-летние циклы солнечной активности, выход озоноразрушающих газов (водород, метан) из разломов земной коры, наличие своеобразных восходящих вихрей над Антарктидой, способствующих рассеиванию озона.
Крайне опасные для человека и многих животных последствия истощения озонового экрана — увеличение числа заболеваний раком кожи и катарактой глаз. Из-за уменьшения концентрации озона только на 1 % происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у поверхности Земли на 15%. В свою очередь, это, согласно официальным данным ООН, приводит к появлению в мире 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи, а также вызывает снижение иммунитета как у человека, так и у животных.
referatwork.ru
Разрушение озонового слоя: причины и последствия
Авторская статья
6777
Прежде чем говорить о проблеме разрушения озонового слоя, стоит разобраться, что же такое озоновый слой (экран) и чем опасно для экологии его истощение?
Озоновый слой — один из самых верхних слоев атмосферы нашей планеты. Несмотря на его незначительную толщину (его часто сравнивают с одной книжной страницей по отношению к целой библиотеке), он защищает флору и фауну Земли от вредоносных коротковолновых ультрафиолетовых лучей, исходящих от Солнца. Но это не значит, что он полностью отражает солнечные лучи, он ослабляет радиацию примерно в 6500 раз, делая их относительно безвредными.
Без озонового слоя уничтожению подлежали бы многие важные для экосистемы микроорганизмы, флора и фауна была бы подвержена мутации, сильно пострадало бы зрение животных и человека.
Примечательно, что сам озон также является опасным веществом, в больших объемах негативно влияющим на здоровье человека. Он способствует разрушительным процессам в легких человека, преждевременному старению тканей и т.д. Но его доля в атмосфере крайне мала, она составляет около 0,0001%. Запах озона можно услышать после сильной грозы.
Разрушение озонового слоя представляет собой образование озоновых дыр, через которые проникает ультрафиолетовое излучение.
Причины разрушения озонового слоя
Деятельность человека сильно влияет на истощение озонового слоя и появление в нем дыр. Например, они образуются при запуске ракет. Самолеты, летающие на высоте 12-16 также способствую разрушению слоя. В том числе и парниковый эффект, массовое скотоводство, производственные выбросы вредных веществ и т.п.
Выброс фреонов в атмосферу. Если говорить о веществах, способствующих разрушению озонового слоя, то фреоны — самые «действенные» из них. Фреоны – это газы, не вступающие у поверхности планеты ни в какие химические реакции. Долгое время они использовались в аэрозолях-распылителях, сейчас обрели популярность в промышленном производстве.
Поднимаясь в верхние слои атмосферы, фреон вступает в химическую реакцию, превращая озон в кислород, таким образом расщепляя озоновый экран.
Также опасен для озонового экрана метан. Как бы ни удивительно это звучало, но основным «производителем» метана являются многочисленные скотоводческие фермы. Подробнее об этом можно прочитать в данной статье.
Разрушение озонового слоя: пути решения проблемы
Так как причины образования озоновых дыр кроются в невнимательном отношении человека к природе, способ решения проблемы очевиден — переход на более экологичный образ жизни.
Если удастся на мировом уровне сократить число транспорта, использующего в качестве топлива бензин, а вместо этого увеличить производство электроавтомобилей; сократить площади скотоводческих ферм; решить проблему парникового эффекта; установить очистительные технологии на территории заводов, загрязняющих своими отходами воздух, то, безусловно, проблема дыр в озоновом экране будет решена.
Однако, проблема разрушения озонового слоя не единственная глобальная экологическая проблема. О других опасностях, серьезно угрожающих нашей планете, можно почитать здесь.
helperia.ru
Вероятные причины истощения озонового слоя. Возможные меры по его сохранению » Буквы.Ру Научно-популярный портал
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 (О22 —> О3).
Впрочем, разрушение озонового слоя – очень серьезная проблема. Главный виновник здесь, разумеется, сам человек, ведь все процессы распада в верхних слоях атмосферы инициируют продукты его деятельности, например, хлорофлюорокарбоны и бромметил. К сожалению, природа не предусмотрела более серьезной защиты, чем озоновый слой, а он оказался слишком уязвим для этих вредоносных соединений.
Молекула озона нестабильна, она состоит из трех атомов кислорода, а такая структура долго существовать не может. Поэтому в атмосфере одновременно происходят распад и синтез озона – своеобразный цикл. За время существования Земли сформировался тонкий слой, благодаря которому губительная солнечная радиация не достигает поверхности планеты. Озон обладает замечательным свойством задерживать ультрафиолетовое излучение. Разумеется, часть лучей достигает океанов и суши, но, как показала эволюция, такие условия для жизни уже вполне пригодны.
Озоновые дыры – а сейчас они есть чуть ли не над каждым уголком планеты – так же нестабильны, поскольку они являются дефектами нестабильной структуры, озонового слоя.
Так как озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение, то его разрушение приведет к более высоким уровням ультрафиолетового излучения на поверхности земли. Это, в свою очередь, вызовет увеличение случаев рака кожи. Другим следствием повышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхности земли и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров и дождей и повышение уровня моря.
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:
– разрушение озонового слоя окисями азота — соединениями, образующимися естественным образом на солнечном свету;
– воздушные потоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон и соединения хлора в атмосфере разрушают озон.
Ученые пришли к заключению, что соединения хлора, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), 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.
Согласно расчетам ученых, если бы не было Монреальского протокола и не были проведены мероприятия по охране озонового слоя, разрушение озонового слоя в 2050 году в северной части Земного шара достигло бы как минимум 50 %, а на юге – 70 %. Достигающее Землю ультрафиолетовое излучение в северной части удвоилось бы, а на юге – увеличилось в четыре раза. Объем эмитированных в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой, увеличился бы в 5 раз. Чрезмерное ультрафиолетовое излучение вызвало бы более чем 20 миллионов случаев заболеваний раком, 130 миллионов случаев заболеваний катарактой глаз и т.д.
Сегодня под воздействием Монреальского протокола почти на все технологии, в которых используются вещества, разрушающие озоновый слой, найдены альтернативы, и производство этих веществ, торговля ими и их использование стремительно уменьшается. Например, в 1986 году объем потребленных хлорофторуглеродов в мире составил примерно 1 100 000 тонн, а в 2001 году общий объем – только 110 000 тонн. Как следствие, концентрация веществ, разрушающих озоновый слой, в нижних слоях атмосферы уменьшается и ожидается, что в ближайшие годы она начнет уменьшаться и в верхних слоях атмосферы, в том числе, в стратосфере (на высоте 10-50 км), где находится озоновый слой. Ученые прогнозируют, что если будут соблюдаться проводимые сегодня мероприятия по охране озонового слоя, то примерно в 2060 году озоновый слой может быть обновлен, и его «толщина» будет близка к нормальной.
Проблема сохранения озонового слоя показывает, что власть человека над природой не является всесильной, и он должен вовремя осмыслить свою роль во Вселенной и, возможно, кое-где остановиться, ограничиться, иначе может быть поздно; эта глобальная катастрофа, как и ядерное загрязнение, может коснуться всех и каждого. Однако кажущаяся отрешенность этих проблем от сиюминутных забот затрудняет и отодвигает их решение, а экономический кризис перечеркивает достигнутые международные договоренности и национальные предписания.
16 сентября 1987 г. в Канаде был принят Монреальский протокол по веществам, способствующим разрушению озонового слоя. Протоколом определены меры, обязывающие участников ограничить, а затем полностью прекратить производство и потребление отдельных видов озоноразрушающих веществ.
Международное сообщество приняло Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой для того, чтобы защитить землю от вредного ультрафиолетового излучения. За более чем 24 года успешной реализации, Протокол укрепил свои позиции для того, чтобы охватить постепенным выводом почти 100 видов озоноразрушающих веществ. Последние поправки были приняты в 2007 г. для того, чтобы ускорить вывод гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ).
ГХФУ являются как озоноразрушающими веществами, так и сильными парниковыми газами: большинство широко используемых ГХФУ вызывают глобальное потепление почти в 2000 раз сильнее двуокиси углерода. Согласовав процесс ускоренного вывода ГХФУ, Стороны Монреальского протокола увеличили также имеющиеся существенные вклады в защиту мировой климатической системы.
Уровни климатических выгод, которые могут быть достигнуты, зависят от того, какие химикаты и технологии выбраны для замены ГХФУ. Таким образом, вывод ГХФУ представляет странам и отраслям промышленности уникальную возможность приобрести передовые технологии, которые не только исключают потребление озоноразрушающих смесей, но и позволяют делать это путем снижения энергетических затрат и увеличения климатических выгод. Для поддержки этого перехода в развивающихся странах, Финансовый механизм Монреальского протокола обеспечит увеличенное финансирование.
Стороны Монреальского протокола теперь рассматривают дальнейшие поправки, включая предложения внести гидрофторуглероды (ГФУ) под контроль Протокола таким образом, который дополнил бы действия, предпринимаемые в рамках РКИК ООН и ее Киотского протокола. ГФУ не разрушают озоновый слой, но они являются очень сильными парниковыми газами, и их потребление быстро увеличивается, так как они используются для замены ГХФУ.
Международное сообщество приняло Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой для того, чтобы защитить землю от вредного ультрафиолетового излучения. За более чем 24 года успешной реализации, Протокол укрепил свои позиции для того, чтобы охватить постепенным выводом почти 100 видов озоноразрушающих веществ. Последние поправки были приняты в 2007 г. для того, чтобы ускорить вывод гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ).
ГХФУ являются как озоноразрушающими веществами, так и сильными парниковыми газами: большинство широко используемых ГХФУ вызывают глобальное потепление почти в 2000 раз сильнее двуокиси углерода. Согласовав процесс ускоренного вывода ГХФУ, Стороны Монреальского протокола увеличили также имеющиеся существенные вклады в защиту мировой климатической системы.
Уровни климатических выгод, которые могут быть достигнуты, зависят от того, какие химикаты и технологии выбраны для замены ГХФУ. Таким образом, вывод ГХФУ представляет странам и отраслям промышленности уникальную возможность приобрести передовые технологии, которые не только исключают потребление озоноразрушающих смесей, но и позволяют делать это путем снижения энергетических затрат и увеличения климатических выгод. Для поддержки этого перехода в развивающихся странах, Финансовый механизм Монреальского протокола обеспечит увеличенное финансирование.
Стороны Монреальского протокола теперь рассматривают дальнейшие поправки, включая предложения внести гидрофторуглероды (ГФУ) под контроль Протокола таким образом, который дополнил бы действия, предпринимаемые в рамках РКИК ООН и ее Киотского протокола. ГФУ не разрушают озоновый слой, но они являются очень сильными парниковыми газами, и их потребление быстро увеличивается, так как они используются для замены ГХФУ.
Учеными ведутся поиски путей восстановления озонового слоя. Вначале для этой цели предлагалось создание фабрик по производству озона, после чего доставлять оный на самолетах в атмосферу. Другим вариантом является создание аэростатов оснащенных лазерами, имеющих питание от солнечных батарей, которые будут использовать кислород для создания озона. Наиболее же реальным выходом из этой ситуации является сокращение вырубки лесов, и увеличением зеленых насаждений.
Для дальнейшего успеха необходимы следующие меры:
1) продолжать наблюдения за озоновым слоем, чтобы оперативно отслеживать непредвиденные изменения; обеспечить выполнение странами принятых соглашений;
2) продолжать работу по определению причин изменений озонового слоя и оценивать вредные свойства новых химикатов в отношении разрушения озона и влияния на изменение климата в целом;
3) продолжать предоставлять информацию о технологиях и замещающих соединениях, позволяющую использовать холодильную технику, кондиционирование воздуха и теплоизоляционные пеноматериалы, не нанося ущерба озоновому слою.
Химические канцерогены ответственны за возникновение до 80-90% всех злокачественных опухолей человека. Канцерогенез в настоящее время большинством исследователей рассматривается как многостадийный процесс, в котором следует различать 3 главные стадии: инициацию, промоцию и прогрессию. Принято считать, что существуют 2 типа агентов, различающиеся по механизмам своего действия: инициаторы и промоторы. Действие инициаторов необратимо, действие промоторов до определенного момента обратимо. Оказалось, что большинство «сильных» канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами, а все промоторы, за редкими исключениями, проявляют канцерогенную активность, если их применять в высоких дозах и достаточно долго. Деление на инициаторы и промоторы в определенной степени соответствует делению канцерогенов на генотоксические и негенотоксические.
Под детоксикацией подразумевается такой процесс, при котором токсические чужеродные вещества, в частности, химические соединения, поступившие в организм, подвергаются значительным изменениям, вследствие чего токсичность исходных веществ уменьшается. Однако известны случаи, когда в результате превращений чужеродных веществ в организме образуются более токсичные соединения, чем исходные. Такие реакции называют «летальным» синтезом.
Для детоксикации ксенобиотиков (чужеродные для организмов химические вещества) большое значение имеют:
— скорость всасывания,
— характер распределения по органам и тканям,
-длительность пребывания в организме,
— метаболические превращения и пути выведения, а также:
— физико-химические свойства и реакционная способность самого вещества и его метаболитов.
Детоксикация химических соединений осуществляется посредством метаболического превращения и химической или энзиматической конъюгации, но может происходить и в одну фазу.
Метаболические превращения осуществляются при помощи ферментов, которые локализованы в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени — микросомальной фракции и известны как оксидазы «смешанной функции» (ОСФ). Последние катализируют широкий круг реакций, но все они могут быть сведены к одному общему механизму, а именно, к гидроксилированию. Для этих реакций требуются восстановленный кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный (НАДФ-Н) и кислород.
Об активности ОСФ печени в условиях эксперимента обычно судят по содержанию цитохрома Р-450 в микросомальной фракции гомогената печени.
Микросомальные энзимы катализируют метаболизм чужеродных для организма веществ, не затрагивая сходные типы реакций эндогенных соединений.
Микросомальные ферменты действуют в основном на жирорастворимые вещества, что обусловлено высоким содержанием липидов в микросомах, создающих как бы барьер для гидрофильных веществ.
Следовательно, многие химические вещества метаболизируются в менее токсичные соединения с участием ОСФ. Некоторые из них могут выступать в роли ингибиторов или индукторов, что соответственно влияет на процессы детоксикации. Вместе с тем, некоторые ксенобиотики могут метаболизироваться другими (не микросомальными) ферментами межуточного обмена, например, алкогольдегидрогеназами и альдегиддегидразами и некоторыми эстеразами.
Конъюгация является реакцией синтеза чужеродного вещества с эндогенными молекулами или их группировками (аминокислоты, глюкуроновая или серная кислоты и др.). В результате этого молекула яда становится более полярной, менее жирорастворимой и легче выделяется из организма.
Различные превращения токсических веществ, если они не являются химически инертными, в организме сводятся в основном к таким реакциям, как:
— окисление,
— восстановление,
— гидролиз и
— синтез (конъюгация),
или любому сочетанию этих четырех процессов.
Наиболее распространенным путем детоксикации является реакция окисления, Так, этиловый спирт через стадию альдегида окисляется до уксусной кислоты; бензол — до фенола, гидрохинона, пирокатехина и, в меньшей степени, до ненасыщенной муконовой кислоты. Некоторые органические соединения полностью окисляются до углекислоты и воды.
Примером окисления токсических веществ с «летальным» синтезом могут служить хлорорганические пестициды группы диенового синтеза (алдрин, гептахлор и др.). Эти вещества под влиянием окислительных микросомальных ферментов эпоксидаз превращаются в организме в соответствующие эпоксиды, которые по своей токсичности превышают исходные соединения. Ядовитость метилового спирта также связывают с его окислением и образованием в условиях организма формальдегида и муравьиной кислоты.
Реже чужеродные вещества в процессе детоксикации в организме подвергаются восстановлению. Так, например, ароматические нитросоединения восстанавливаются в гидроксиламины и соответствующие амины; пикриновая кислота — в пикраминовую, нитраты — в нитриты, хлоралгидрат — в трихлорэтиловый спирт.
Относительно редко процесс детоксикации осуществляется путем гидролиза. Примером такого процесса может служить ацетилхолин, который в организме под влиянием фермента холинэстеразы распадается на уксусную кислоту и холин.
Чаще всего детоксикация чужеродных веществ в организме определяется способностью их вступать в синтетические процессы с образованием парных или конъюгированных соединений. Это осуществляется в том случае, если молекула соединения содержит гидроксильную, карбоксильную, аминную или сульфгидрильную группы. Если же таковые отсутствуют, то они могут быть приобретены в результате окисления, восстановления или гидролиза. В таких случаях детоксикация осуществляется обычно в две фазы: в первой происходит окисление, восстановление или гидролиз, а во второй — конъюгация. В этих условиях токсические вещества подвергаются в печени изменениям, которые как бы «подготавливают» яд к последующим синтетическим реакциям.
Известны следующие синтетические реакции: образование парных соединений с глюкуроновой, гиппуровой, меркаптуровой и орни-туровой кислотами, глутаминовая и сульфатная конъюгации, ацетилирование и метилирование, а также синтез тиоцианата. При этом одно и то же чужеродное вещество может подвергаться в организме различным превращениям.
Большинство реакций конъюгации у млекопитающих ведет, как указывает Р. Вильяме (1965), к образованию сильно ионизированных продуктов, которые легко выводятся из организма преимущественно почками. Образующиеся при этом продукты менее токсичны, чем их предшественники.
Универсальным способом обезвреживания является образование парных соединений с глюкуроновой кислотой. Глюкурониды могут образовываться в организме, если токсическое вещество имеет либо приобретает в результате реакции окисления или восстановления гидроксильную и карбоксильную, а также аминную и реже сульфгидрильную группы. Источником глюкуроновой кислоты являются глюкоза и гликоген.
Связываться с глюкуроновой кислотой могут спирты и фенолы, а также ароматические кислоты. Если она реагирует с соединениями, содержащими гидроксильную группу, образуются вещества типа простых эфиров, если же кислую группу,— сложные эфиры. Например, трихлорэтиловый спирт с глюкуроновой кислотой образует урохлораловую кислоту. Примером сложных эфиров могут служить глюкурониды салициловой кислоты. Образующиеся глюкурониды менее токсичны, чем соответствующие свободные вещества, и лучше растворяются, что облегчает их выведение из организма.
Образование гиппуровой кислоты из введенной извне бензойной при участии глицина (гликокола) известно уже давно. По скорости образования и выделения гиппуровой кислоты после нагрузки организма бензойной кислотой судят об обезвреживающей способности печени (проба Квика).
В конъюгацию с глицином вступают в основном ароматические соединения как карбоциклические, так и гетероциклические (пиридин, фуран, тиофен). При этом имеющаяся или образующаяся в процессе окисления карбоксильная группа связывается с глицином.
Меркаптуровые кислоты или их предшественники образуются в тех случаях, когда токсические вещества в процессе биотрансформации способны реагировать с восстановленным глютатионом печени или цистеином. К таким относятся многие соединения ароматических и алифатических углеводородов, галоидуглеводороды, у которых галоид входит в ядро. Указанные соединения вступают во взаимодействие вначале с сульфгидрильными группами указанных субстратов, а затем образующийся арил- или алкилцистеин ацетилируется в меркаптуровые кислоты, которые выделяются из организма с мочой. Необходимо отметить, что меркаптуровые кислоты не являются физиологическими продуктами обмена веществ, так как они образуются и выделяются только при введении в организм указанных выше веществ. Образование меркаптуровых кислот рассматривается как процесс детоксикации указанных химических веществ.
Связывание чужеродных веществ возможно также с остатками уксусной (ацетилирование) и серной кислот (сульфатная конъюгация).
Ацетилирование — реакция, которая характерна для соединений, содержащих аминогруппу (ароматические амины, сульфаниламиды, производные гидразина и др.). Осуществляется она после активации соответствующими ферментами (ацетилазами) ускусной кислоты, в результате чего последняя становится акцептором для аминогрупп токсических веществ, поступивших в организм. Ацетильная группа, используемая для ацетилирования аминов, образуется при метаболизме углеводов, жиров и белков. Образование парных соединений серной кислоты характерно для детоксикации фенолов.
Одним из наиболее распространенных процессов обезвреживания чужеродных веществ в организме является метилирование — введение в молекулу яда метильных групп. Основным источником метильных групп для метилирования различных соединений служит метионин. Метилированию подвергаются фенолы, алифатические амины, азотсодержащие гетероциклы и, вероятно, тиолы. В реакцию с метионином в основном вступает атом азота. Например, гетероциклы типа пиридина с метионином образуют М-метилпиридингидроксид. Однако для этой реакции необходима активная форма ме-тионина, которая образуется ферментативным путем из метионина и АТФ.
В результате детоксикации чужеродных веществ, которая происходит путем различных химических и биохимических превращений, образуются в основном малотоксичные парные соединения, которые выделяются теми или иными путями из организма. На эти процессы расходуются многие метаболиты, которые образуются в основном из углеводов или аминокислот. К таким углеводам относятся глюкоза, гликоген и, возможно, рибоза, а к аминокислотам —цистеин, глицин, метионин, глутаминовая кислота и серии, а также глутатион восстановленный.
При этом необходимо учитывать, что если на обезвреживание яда израсходуется значительное количество того или иного метаболита, то в организме образуется его дефицит, который в свою очередь может оказаться опасным. Например, если на образование меркаптуровых кислот будет израсходовано много восстановленного глутатиона или цистеина, то это может вызвать ряд патологических сдвигов (образование катаракты, торможение роста у детей и др.). Поэтому, зная причину отравления и пути детоксикации того или иного яда, необходимо наряду с лечебными средствами применять такие вещества (метаболиты), которые расходуются на обезврежи-ванне.
Можно также в зависимости от яда способствовать или препятствовать процессу окисления. Например, для веществ с «летальным» синтезом полезными окажутся антиоксиданты (например, а-токоферол, галаскорбин и др.). Учитывая, что процессы детоксикации в основном протекают в печени, большое значение имеет функциональное состояние этого органа. Врач, оказывая специальную помощь пострадавшему, всегда должен использовать лечебные средства, направленные на повышение обезвреживающей функции печени. Для стимуляции этой функции при отравлении ядами, даже не поражающими ее паренхиму, следует назначать глюкозу, а также витамины (холина хлорид, фолиевую кислоту, пиридоксина гидрохлорид, цианокобаламин).
Пути выведения яда из организма во многом зависят от его физико-химических свойств. Основными органами экскреции являются:
— почки,
— пищевой канал,
— легкие и
— кожа.
Через почки с мочой обычно выводятся различные хорошо растворимые в воде неэлектролиты и электролиты, а также многие нерастворимые органические и неорганические вещества (соли, большинство алкалоидов и гликозидов). Чужеродные вещества выделяются почками обычно путем фильтрации в клубочках, экскреции в канальцах (йодиды, пенициллин и др.) и диффузии.
Липоидорастворимые неэлектролиты, особенно те, которые плохо растворяются в воде, например углеводороды, практически почками не выводятся.
Для выделения веществ почками имеет значение и их способность вступать в химические реакции, определяющие уровень канальцевой секреции вещества или его активной реабсорбции и протекающие при участии энзимов. Так, для переноса глюкозы через мембраны канальцев необходимо предварительное ее фосфорилирование под влиянием почечной фосфатазы.
На скорость выделения яда почками может влиять его токсическое действие на почечную ткань. Так, этилен- и диэтиленгликоль, сильнее поражающие паренхиму почек, чем пропиленгликоль, выводятся с мочой медленнее. К подобным веществам относятся также соединения ртути, мышьяка, висмута и др.
Элиминация яда может происходить через желудочно-кишечный тракт, а также с желчью через печень. Этим путем выделяются в основном вещества, плохо растворимые в воде (хлорированные углеводороды, тяжелые металлы, галогены и др.).
Существуют методы, при помощи которых можно ускорить выведение токсических веществ из организма:
— усиление естественной детоксикации;
— усиление искусственной детоксикации организма;
— антидотной детоксикации.
К методам усиления естественной детоксикации относятся: очищение желудка, кишок и форсированный диурез. Появление рвоты, которую можно усилить рвотными средствами, рассматривается как защитная реакция организма, направленная на выведение токсического вещества.
К промыванию желудка обычными способами следует относиться с осторожностью, так как могут возникнуть аспирация с последующим развитием пневмонии, ларингоспазма и др. Поэтому промывать желудок рекомендуется через зонд. После промывания вводят различные адсорбенты.
Слабительные средства действуют недостаточно быстро, чтобы препятствовать всасыванию яда и поэтому с целью ускорения детоксикации организма не применяются.
Метод форсированного диуреза является достаточно универсальным способом ускоренного удаления токсических веществ, выделяемых из организма с мочой. Основан он на проведении гидратационной терапии и введении осмотических диуретиков или салуретиков. При этом сперва вводят внутривенно в течение 2—3 ч 1,5—2,5 л (водная нагрузка) изотонический раствор глюкозы, затем внутривенно маннит (10% раствор из расчета 1 г/кг) или мочевину (30% раствор в 10% растворе глюкозы в дозе 1 г/кг).
Из салуретиков применяется фуросемид внутривенно в дозе от 40 до 200 мг. При форсированном диурезе необходимо контролировать содержание электролитов, особенно калия, а также натрия, кальция и концентрацию мочевины в крови. Форсированный диурез резко увеличивает выведение яда из организма и улучшает прогноз при отравлении.
Метод противопоказан при сердечно-сосудистой недостаточности, нарушении функции почек.
К методам искусственной детоксикации организма относятся:
— гемодиализ,
— перитонеальный диализ и
— детоксикационная гемосорбция.
Ранний гемодиализ, проводимый с помощью аппарата «искусственная почка», ускоряет выведение из организма токсических веществ и считается одним из наиболее эффективных методов очищения организма,
Перитонеальный диализ основан на активном выведении токсического вещества в перитонеальную жидкость.
Детоксикационная гемосорбция проводится при помощи специального детоксикатора (портативный аппарат с набором колонок, заполненных древесным углем — сорбентом). Указанные методы эффективны, однако для их осуществления требуются определенные условия и аппаратура, а также высококвалифицированные специалисты.
Стимуляция дыхания углекислотой способствует ускорению выведения газо- и парообразных веществ (окиси углерода, эфиров и др.) легкими.
Процессы детоксикации можно ускорить влиянием на активность ферментов (например, на оксидазы «смешанной функции»), метаболизирующих токсические вещества, использованием индукторов.
Совокупность материковых, океанических, атмосферных вод Земли – это…:
а) атмосфера;
б) гидросфера;
в) криосфера;
г) литосфера;
д) биосфера.
Ответ
Совокупность материковых, океанических, атмосферных вод Земли – это б) гидросфера.
Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — это водная оболочка Земли. Она образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра. Около 97 % массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % — воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды.
Общий объём воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода — 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.
В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников,снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.
Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои.
Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Учебное пособие. –М.: ДОНИТИ, 2010.
Горелов А.А. Экология (курс лекций). Учебное пособие. – М.: Центр. 2012.
Елисеева Н.В., Власова Н.М., Амбарцумян Л.И. Экология. – Краснодар: ООО «Атриум», 2004.
Моисеев А.Н. Экология в современном мире // Энергия. 2006. № 4.
Экология / Под общ. ред. А.В. Татая. –М.: Юрайт, 2012.
bukvi.ru
Озоновый слой Земли пронзили озоновые дыры: грозит ли человечеству глобальная катастрофа?
В последнее время газеты и журналы пестрят статьями о роли озонового слоя, в которых людей запугивают возможными в будущем проблемами. От ученых можно услышать о предстоящих климатических изменениях, которые отрицательно повлияют на все живое на Земле. Действительно ли такими ужасающими событиями обернется для всех землян далекая от людей потенциальная опасность? Какие последствия разрушения озонового слоя ожидают человечество?
Процесс формирования и значение озонового слоя
Озон является производной кислорода. Пребывая в стратосфере, молекулы кислорода подвергаются химическому воздействию ультрафиолетового излучения, после чего распадаются на свободные атомы, которые, в свою очередь, обладают способностью соединяться с прочими молекулами. При таком взаимодействии молекул и атомов кислорода с третьими телами происходит возникновение нового вещества — так и образуется озон.
Будучи в стратосфере, он влияет на тепловой режим Земли и здоровье ее население. Являясь планетарным «стражником» озон занимается поглощением излишнего ультрафиолета. Однако при попадании в нижние слои атмосферы в больших количествах, он становится достаточно опасным для человеческого вида.
Досадное открытие ученых – озоновая дыра над Антарктидой
Процесс разрушения озонового слоя стал предметом многих дискуссий ученых по всему миру, начиная с конца 60-х годов. В те годы экологи стали поднимать проблему выбросов в атмосферу продуктов сгорания в виде водяного пара и оксидов азота, которые производили реактивные двигатели ракет и авиалайнеров. Беспокойство вызвало свойство оксида азота, выбрасываемого воздушными судами на 25-километровой высоте, что является областью формирования земного щита, разрушать озон. В 1985 году Британской антарктической службой было зафиксировано уменьшение на 40 % концентрации озона в атмосфере над их базой «Халли Бей».
После британских ученых эту проблему осветили и многие другие исследователи. Им удалось очертить район с пониженным содержанием озона уже за пределами южного материка. Из-за этого стала подниматься проблема образования озоновых дыр. Вскоре после этого выявили еще одну озоновую дыру теперь уже в Арктике. Однако та была меньше по размерам, с утечкой озона до 9%.
По итогам исследований, ученые подсчитали, что в 1979-1990 годах концентрация этого газа в земной атмосфере снизилась примерно на 5%.
Разрушение озонового слоя: появление озоновых дыр
Толщина озонового слоя может составлять 3-4мм, его максимальные значения находятся на полюсах, а минимумы располагаются по экватору. Самую большую концентрацию газа можно обнаружить на 25 километре в стратосфере над Арктикой. Плотные слои порой встречаются на высотах до 70 км, обычно в тропиках. Тропосфера не обладает большим количеством озона, поскольку она имеет большую подверженность сезонным изменениям и загрязнениям различного характера.
Как только концентрация газа уменьшается на один процент, тут же на 2% происходит увеличение интенсивности ультрафиолета над земной поверхностью. Влияние ультрафиолетовых лучей на планетарную органику сравнивают с ионизирующим излучением.
Истощение озонового слоя может стать причиной катастроф, которые будут связаны с чрезмерным нагреванием, ростом скорости ветров и циркулирования воздуха, что может привести к возникновению новых пустынных областе, и снизит урожайность в сельском хозяйстве.
Встреча с озоном в повседневной жизни
Порой после дождя, особенно в летнюю пору, воздух становится необычайно свежим, приятным, а в народе говорят, что «пахнет озоном». Это совершенно не образная формулировка. В действительности, какая-то часть озона степени проходит до нижних слоев атмосферы с потоками воздушных масс. Эта разновидность газа считается так называемым полезным озоном, который и вносит в атмосферу ощущение необыкновенной свежести. В основном такие явления наблюдаются вслед за грозовыми ливнями.
Однако встречается еще и весьма вредоносная, чрезвычайно опасная для людей разновидность озона. Он вырабатывается выхлопными газами и промышленными выбросами, и при попадании под влияние лучей Солнца, вступает в фотохимическую реакцию. Вследствие этого происходит формирование так называемого приземного озона, который чрезвычайно вреден для здоровья людей.
Вещества, разрушающие озоновый слой: действие фреонов
Учеными было доказано, что фреоны, которыми в массовом порядке заряжают холодильники и кондиционеры, а также многочисленные аэрозольные баллончики, становятся причинами разрушения озонового слоя. Таким образом, получается, что практически каждый человек прикладывает руку к разрушению озонового слоя.
Причины возникновения озоновых дыр заключаются в том, что молекулы фреона вступают в реакцию с молекулами озона. Солнечная радиация принуждает фреоны к выделению хлора. В результате происходит расщепление озона, вследствие чего образуются атомарный и обычный кислород. В местах, где происходят такие взаимодействия, случается проблема истощения озонового слоя, и возникают озоновые дыры.
Конечно же, наибольший вред озоновому слою приносят промышленные выбросы, но и бытовое использование препаратов, в которых содержится фреон, так или иначе тоже оказывает свое влияние на уничтожение озона.
Защита озонового слоя
После того как учеными документально было подтверждено, что озоновый слой все-таки разрушается, и возникают озоновые дыры, политики задумались над его сохранением. По всему миру были проведены консультации и совещания по этим вопросам. В них участвовали представители всех государств с хорошо развитой промышленностью.
Так, в 1985 году приняли Конвенцию об охране озонового слоя. Подписались под этим документом представители от сорока четырех государств-участников конференции. Годом позднее подписали еще один немаловажный документ, именуемый Монреальским протоколом. В соответствии с его положениями должно было произойти существенное ограничение мирового производства и потребления веществ, приводящих к нарушению озонового слоя.
Тем не менее, некоторые государства не желали подчиняться таким ограничениям. Тогда для каждого государства определили конкретные квоты по опасным выбросам в атмосферу.
Защита озонового слоя в России
В соответствии с действующим российским законодательством правовая охрана озонового слоя является одним из важнейших и приоритетных направлений. Законодательством, связанным с охраной окружающей среды, регламентируется перечень защитных мероприятий, направленных на охрану этого природного объекта от разного рода повреждений, загрязнений, разрушений и истощений. Так, статья 56 Законодательства описывает некоторые мероприятия, связанные с охраной озонового слоя планеты:
- Организации наблюдения за эффектом озоновой дыры;
- Постоянный контроль над изменением климата;
- Строгое соблюдение нормативной базы по вредным выбросам в атмосферу;
- Регулирование производства химических соединений, которые разрушают озоновый слой;
- Применение штрафных санкций и наказаний за нарушение законодательства.
Возможные решения и первые результаты
Следует знать, что озоновые дыры — явление непостоянное. С сокращением количества вредных выбросов в атмосферу начинается постепенное затягивание озоновых дыр — активизируются молекулы озона из соседних участков. Однако при этом происходит зарождение другого фактора риска — соседние участки лишаются значительного количества озона, слои становятся тоньше.
Ученые всего мира продолжают заниматься исследованиями и запугивают безрадостными умозаключениями. Они высчитали, что если наличие озона уменьшится всего лишь на 1% в верхнем слое атмосферы, то произойдет увеличение кожных онкологических заболеваний до 3-6%. Более того, большое количество ультрафиолетовых лучей отрицательно отразится на иммунной системе людей. Они станут более уязвимыми к самым разнообразным инфекциям.
Не исключено, что собственно этим и можно объяснить тот факт, что в XXI веке увеличивается количество злокачественных опухолей. Повышение уровня ультрафиолета к тому же отрицательно влияет и на природу. Происходит разрушение клеток в растениях, начинается процесс мутации, вследствие чего вырабатывается меньшее количество кислорода.
Справится ли человечество с грядущими вызовами?
Согласно последним статистическим данным статистики, человечеству грозит глобальная катастрофа. Однако наука располагает и оптимистическими докладами. После принятия Конвенции об охране озонового слоя уже все человечество занялось проблематикой сбережения озонового слоя. Вслед за разработкой целого ряд запретительных и предохранительных мер ситуацию удалось немного стабилизировать. Таким образом, некоторые исследователи утверждают, что если все человечество будет заниматься промышленным производством в разумных пределах, проблема озоновых дыр может быть успешно решена.
militaryarms.ru
причины экологической проблемы «номер один»
Каждый школьник знает, что солнечный ультрафиолетовый луч является источником жизни на Земле. Однако избыток УФ-излучения может стать губительным для всех обитателей планеты.
Баланс между пользой и вредом ультрафиолета возможен исключительно за счёт озонового слоя Земли, который находится в её стратосфере на высоте 12-50 км. Наиболее плотный его пласт расположен на высоте 25 км. Благодаря сложному устройству пятого океана, на землю проникает дозированное количество УФ-излучения. Толщина озонового слоя в общем объёме атмосферы ничтожно мала, но его биолого-экологическая роль бесценна.
Как образуется озон?
Озон – производная кислорода. Находясь в стратосфере, молекула последнего попадает под химическое воздействие УФ-лучей и распадается на свободные атомы. Они, в свою очередь, имеют способность вступать в соединение с его другими молекулами. Такое взаимодействие атомов и молекул кислорода при наличии третьего тела приводит к возникновению нового вещества – озона.
Находясь в стратосфере, он стоит на страже теплового режима Земли и здоровья её обитателей, поглощая излишний ультрафиолет. Попадая в атмосферу нижних слоёв в большом количестве, он является вредоносным для тканей и дыхательных путей человека. Однако образоваться в тропосфере этот газ может в основном при помощи грозовых разрядов, что бывает не так часто.
Неприятное открытие
Разрушение озонового слоя стало предметом для обсуждения учёных всего мира ещё в конце 60-х годов. Тогда экологами начала подниматься проблема извержения в атмосферу реактивными двигателями ракет и самолётов продуктов сгорания в виде водяного пара и оксидов азота.
Тревогу вызвала способность оксида азота, который выбрасывается воздушным транспортом на высоте 25 км, как раз в области распространения щита Земли, уничтожать озон. В 1985-м Британская служба в Антарктике зафиксировала факт уменьшения содержания этого газа в атмосферных слоях на 40 % над станцией под названием «Халли Бей». Эти показатели были опубликованы экологами на основании многолетних исследований, проведённых с 1977 по 1984 гг.
Вслед за британскими учёными эта проблема была освещена группой исследователей из других стран. Они очертили зону пониженного содержания озона уже в более значительной части стратосферы, за границами Антарктиды. В связи с этими событиями стала подниматься проблема озоновых «дыр». Почему «дыр»? Потому что вскоре ещё одна была выявлена спутником Земли уже в зоне Арктики. Правда, она была меньше по размеру, а утечка озона составляла только около 9%.
Позднее выяснилось, что брешь может менять своё место расположения. Так, изучая атмосферу над Австралией, исследователи заметили перманентное возникновение озоновой дыры, вызывающее во время своего появления вспышку такого онкологического заболевания, как рак кожи. В целом принято считать, что с 1979 по 1990 гг. содержание этого газа в атмосфере Земли снизилось приблизительно на 5%.
Чтобы лучше представить себе озоновый щит, его обычно мысленно сжимают до плотности воды и накрывают им землю. Толщина покрова составляет 3-4мм, его максимум ложится на полюса, а минимум на область экватора. Самая большая концентрация газа приходится на 25-й километр стратосферы. Эта область находится над Арктикой. Плотный слой встречается также иногда на высоте 70 км, как правило в зоне тропиков. Тропосфера не имеет большого количества озона, так как она сильнее подвержена сезонным изменениям и загрязнениям различного характера. Стоит концентрации уменьшиться на один процент, как ровно на два процента увеличивается интенсивность агрессивного ультрафиолета возле земной поверхности. Действие жёсткого ультрафиолета на органику планеты можно сравнить с ионизирующими излучениями. Воздействие УФ отличается лишь большей длиной волны, а значит, меньшей глубиной проникновения и повреждения живых тканей.
Разрушение озонового слоя может создать причины для ЧС, связанных с избыточным нагревом, увеличением скорости ветра и циркуляцией воздушных масс, что обычно приводит к образованию новых пустынных областей и снижению урожайности сельского хозяйства.
Недруги озона
Газ, который закрывает в виде щита нашу планету, разрушается, потому что его повреждают вещества, такие как хлорфторуглероды – фреоны, окислы азота, окислы алюминия.
Всё это, как ни грустно, результат технического прогресса. Становится очевидным, что виновником повреждения озонового слоя является человек и его деятельность на земле. Существует, как минимум, три причины возникновения озоновых дыр антропогенного характера:
- Выброс в воздух хлорфторуглеродов в процессе производства и использования бытовой техники, химических продуктов и косметической продукции.
- Выброс в стратосфере отработанных газов суперлайнерами и ракетоносителями.
- Полёты на высоте вредоносны для озона.
Трудно себе представить современную жизнь без холодильников, кондиционеров, огнетушителей, растворителей и очистителей, без косметических средств в виде ароматных дезодорантов в аэрозольных баллончиках. Однако все эти блага цивилизации содержат вещества под названием «фреоны», которые являются причиной истончения и разрыва озонового слоя Земли.
Учёные Калифорнийского университета в 1974 году высказали гипотезу, которая вскоре стала научным фактом. По их мнению, основным разрушителем озонового слоя является хлорфторуглерод. В 1996 году теория подтвердилась. Этот исследовательский труд был отмечен Нобелевской премией. Проблема разрушения озона опасна ещё и тем, что фреоны, попадая в атмосферу, очень долго, в течение десятилетий, взаимодействуют с ультрафиолетом, выделяя при распаде свободный хлор, который и губит молекулы озона. В докладе Гринпис 1995 года внимание общественности было обращено на тот факт, что разрушение озонового слоя есть следствие функционирования 3 развитых экономик мира. Озоновые дыры на 31% создаются промышленностью США, на 12% – Японии и на 9% – Великобритании.
Покорение и изучение космического пространства стало вызовом для человечества и двигателем к прогрессу. Сегодняшний день ставит на одну чашу весов пользу и вред, которые может получить цивилизация, продолжая исследовать неизведанное и, одновременно, создавая проблему для существования жизни на своей родной планете в виде выбросов вредных газов, разрушающих защиту в атмосфере. В течение одного полёта «СпейсШатл», выделяя больше сотни тонн хлора и его соединений, способен уничтожить 10 млн тонн озона. Триста запусков могут совершенно уничтожить весь озоновый слой. Однако следует отметить, что не все ракетные системы одинаково опасны для целостности атмосферы Земли.
Меры для защиты и восстановления озонового слоя
Преобразование климата планеты, потери урожайности в сельском хозяйстве и продуктивности в области животноводства, необратимые изменения на поверхности и уменьшение видового разнообразия Мирового океана, снижение иммунитета людей и распространение онкологических заболеваний – таковыми могут быть последствия разрушения озонового слоя т.е. избыточного жёсткого ультрафиолета,
В результате подтверждения факта, что каждый атом хлора является убивающим для 100 тыс. молекул озона, начались выступления и протесты активных защитников окружающей среды против применения аэрозольных баллончиков, которые выделяют хлофторуглероды.
Это привело к тому, что в 1978 году их производство окончательно запретили. Поисками замены ХФУ учёные занялись, как только была экспериментально доказана их способность распадаться в стратосфере на атомы хлора и разрушительно действовать на озон. Для наполнения аэрозолей уже найдена альтернатива фреону в виде пропан-бутановой смеси. Она не уступает по своим качествам ХФУ, поэтому используется в химической и косметической промышленности многих стран.
Сложнее оказалось выявить вещества для замены фреона в хладоустановках, хотя и эта проблема постепенно находит своё решение. Одним из них является аммиак, несмотря на то, что он уступает ХФУ по физическим показателям.
После официального заявления о нежелательных последствиях для жизнедеятельности планеты по причине разрушения озонового слоя стало понятным, что этой проблемой следует заниматься серьёзно и без международного сотрудничества здесь не обойтись. 1977 год запомнился программой Организации Объединённых Наций относительно защиты окружающей среды. Появился план действий по восстановлению озонового слоя. Составлен список, в котором перечислены вещества агрессивного характера, которых следует избегать в производстве и принимать меры по сокращению их применения.
В 1987 году был подписан протокол в Монреале, согласно которому установили контроль за использованием и производством фреонов, которое к 2010 году предполагалось завершить. И хотя выпуск такого ХФУ, как фреон R12, всё-таки прекратился к 2010 году, это вещество всё ещё способно попадать и сохранять свою вредоносную активность в стратосфере на протяжении ста лет. Максимальная концентрация хлора в атмосфере отмечалась в 1993 году. На протяжении всех последующих лет его содержание снизилось до 15 %. К 1997 году содержание озона в стратосфере постепенно стало увеличиваться.
Мировое сообщество ведёт последовательную борьбу за озоновый слой. Так в 2007 году все подписанты Монреальского протокола проголосовали за ускорение исключения из обращения ХФУ, сокращение производства и применения хлорфторуглеродов до 2015 года на 90%.
Говорить о полном восстановлении озонового слоя ещё преждевременно. Однако при условии участия в устранении этой проблемы стран всего мира перспективы её решения становятся обозримыми в ближайшем будущем.
legkopolezno.ru