Озоновый слой

Федеральное государственное  бюджетное учреждение высшего профессионального  образования «Финансовый университет  при Правительстве Российской Федерации»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад по теме:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка 1 курса 
Факультета менеджмент 
Группы УПП1-2а

Токарева Ксения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2012-2013

Газообразный озон, открытый в середине прошлого века, долгое время  привлекал внимание ученых лишь своими уникальными химическими и физическими  свойствами. Интерес к озону существенно  возрос, после того, как выяснилась его распространенность в земной атмосфере и та особая роль, которую  он играет в защите всего живого от воздействий опасного ультрафиолетового  излучения. Особенно активно атмосферный  озон стал изучаться в последние  десятилетия. С ним, как ни с одним  другим газом, в последние два  десятилетия было связано несколько  крупных сенсаций. Начиная от появившегося в самом начале 70-х годов прогноза о том, что полеты стратосферной  авиации “съедят” слой озона уже  к 80-м годам, и, кончая пресловутой  “озоновой дырой”, которая будоражит  умы людей. Поскольку озон задерживает активное излучение солнца, то разрушение озонного слоя может привести к целому ряду негативных последствий для растений, животных и человека. В ряду тревожных проблем – сдвиги в мировом климате, истощение лесных, почвенных и водных ресурсов, прогрессирующее опустошение планеты – находится и проблема разрушения озонового слоя. Возможно, что антарктический озон является предвестником глобальных изменений в озоносфере. Озоносфера - одна из поверхностных оболочек планеты. Она является составной частью биосферы Земли, включающей в себя совокупность живых организмов и неорганические вещества, находящиеся в общем круговороте. К изучению процессов, связанных с атмосферным озоном, привлечены значительные силы ученых у нас в стране и за рубежом.2 Ведутся наблюдения за количеством озона и его “врагов” – различных загрязняющих веществ, анализируются данные за прошедшие годы, ставятся новые эксперименты. Однако проблема атмосферного озона к настоящему времени далеко не исчерпана, и ряд важных и интересных разделов этой проблемы ждет своего разрешения, в особенности явления, связанные с влиянием на озоновый слой некоторых естественных факторов и антропогенных воздействий. Для их осмысления необходимо постоянное и всеобъемлющее слежение за состоянием окружающей среды (мониторинг). Из трех стихий, окружающих человека – твердой оболочки, воды и воздуха, - последняя является самой уязвимой. И не случайно именно в атмосфере появился первый реальный сигнал бедствия. Этот сигнал – озоновая дыра как вестник возможного глобального уменьшения защитного слоя озона в результате антропогенных загрязнении.

Вопрос об озоновом экране и прогнозировании его истощения  и последствий этого процесса затрагивает глобальные перспективы  научно-технического прогресса, мировой экономики стабильности и существования земной экосистемы, и в первую очередь всего живого на Земле.

Механизмы отрицательного воздействия  человека на стратосферный озон в  принципе выявлены, известны основные пути предотвращения этого процесса и прогнозирования его последствий. Тем не менее, многие из существующих прогнозов антропогенного изменения  озонового слоя стратосферы расплывчаты, неопределенны и часто противоречат друг другу.

Озон является малой атмосферной  примесью. У земной поверхности концентрация озона в воздухе очень невелика (0,02 части на миллион). На высотах  от 10 до 50 км (в разных широтах сосредоточена  основная масса озона атмосферы (озоносфера). Максимальная концентрация озона — на высоте 20—35 км, где  плотность озона не превышает 10 частей на 1 млн.

Несмотря на то, что озон составляет менее одной десятимиллионной части земной атмосферы, его значение очень велико. Тонкий озоновый слой стратосферы задерживает (вместе с  кислородом), или «экранирует», вредную  часть солнечной радиации ультрафиолетовую области спектра (УФР с длиной волны менее 320 нм — большую часть, менее 290 нм — полностью), «более опасную  для современной жизни, чем излучения, возникающее при естественном радио  активном распаде».

 

К разрушению озонового слоя приводят многочисленные факторы (рассматриваются  самые главные). В первую очередь  это, конечно же, фреоны. Фреоны –  это собирательное название целой  группы химических веществ появившихся  на свет ещё в 20 годы прошлого столетия. В основном они использовались в  холодильниках в качестве хладагентов. Ещё одна область применения фреонов  это использование их в аэрозольных  упаковках в качестве распылителя. Так как большая часть производимых в мире фреонов попадает в атмосферу, можно сказать, что выпуск фреонов  почти полностью работает на сокращение озонового слоя. Фреоны достаточно быстро поднимаются вверх, в стратосферу. В стратосфере под действием  ультрафиолетового излучения они  достаточно быстро разлагаются. В результате выделяются активные атомы хлора, которые  и участвуют в разложении озона. 
 
Ещё один фактор, приводящий к уменьшению озонового слоя - это высотные самолёты и запуски космических кораблей. Высокая температура в камерах сгорания реактивных двигателей, приводит к образованию окислов азота из находящихся там азота и кислорода. Причём скорость образования азота на прямую зависит от температуры, то есть мощности двигателя. Но ещё и очень важно, на какой высоте находится двигатель и выпускает в атмосферу разрушающие озон окислы азота. Чем выше, тем хуже для озона.  
 
Теперь рассмотрим действие минеральных удобрений на разрушение озонового слоя. Озон может уменьшаться за счёт того, что в стратосферу попадает закись азота N2O, которая образуется при денитрификации, связанного почвенными бактериями, азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхних слоях океанов и морей. Эти процессы напрямую связаны с содержанием азота. Таким образом, можно быть уверенным, что с ростом количества минеральных удобрений, вносимых в почву, будет также и расти количество закиси азота. Далее, образующиеся из закиси азота, окислы азота приводят к разрушению озонового слоя. 
 
Ядерные взрывы тоже способствуют истощению озонового слоя. При сильном нагреве, а температура ядерного взрыва около 6000°С, происходят такие преобразования химических веществ, которые при нормальных условиях протекают вяло или вообще не протекают. Излучение при взрыве приводит к образованию окиси азота, а происходит это, прежде всего, потому что излучение производит ионизацию атомов и молекул атмосферного газа. Затем образованные ионы вступают в реакции с другими составляющими атмосферы и образуют окислы азота. Закись азота обнаруживается также и в дымовых газах электростанций. Это очень сильный источник влияния на атмосферу. 
 
Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта роль реализуется через молекулы гидроксила OH, которые рождаются из молекул воды и в конце превращаются в них. Поэтому от количества пара в стратосфере зависит скорость разрушения озона

 

Проблема озонового экрана и пути ее решения. 
Рассмотрим некоторые проблемы, связанные с разрушением озона и пути их решения.  
1.Выхлопы автомобилей.  
а) замена топлива в существующем автомобильном транспорте на экологически более чистое.  
б) переход на другие источники энергии (например, электромобили, использование солнечной энергии). 
 
2. Загрязнение хлорфторуглеводородами (холодильная техника, аэрозоли).  
а) Переход от долгоживущих фреонов на короткоживущие (меньше года). 
б) снижение, а затем и полное прекращение производства и использования фреонов. 
 
3. Химические удобрения.  
 
4. Сжигание промышленного топлива.  
а) Переход на экологически чистую энергетику. 
 
5. Ядерные взрывы.  
 
6. Выброс отработанных газов при полетах высотных самолетов и крупных ракет.  
 
7. Добыча нефти и природного газа.  
 
Осознание опасности приводит к тому, что международной общественностью предпринимаются все новые и новые шаги в защиту озонового слоя. Рассмотрим некоторые из них. 
 
1) Создание различных организаций по охране озонового слоя (ЮНЕП, КОСПАР, МАГА). 
 
2)Проведение конференций.  
 
Проблема сохранения озонового слоя относится к глобальным проблемам человечества. Поэтому она обсуждается на многих форумах самого разного уровня вплоть до советско-американских встреч на высшем уровне (в Вашингтоне, США в декабре 1987г.) Остается лишь верить в то, что глубокое осознание грозящей человечеству опасности подвигнет правительство всех стран на принятие необходимых мер по уменьшению выбросов вредных для озона веществ.