Okai és következményei ózonréteg elvékonyodása
A legfontosabb része a légkör, amelyek befolyásolják az éghajlatot, és védi az életet a Földön a Nap sugárzási az ozonosphere. A fő tömegét ózon magasságokban 10 do50 km, és a legnagyobb - 18 -26 km. Minden a sztratoszférában tartalmaz 3300000000000 tonna ózont. Az ózonréteg ózonréteg található, egy nagyon kifinomult állapotban.
A szerepe az ózon a megőrzése a biológiai élet a Földön rendkívül magas. Az ózon molekulák elnyelik kemény ultraibolya sugárzás a nap pontosan a spektrális tartományban a leginkább káros biológiai rendszerekben. Szerves molekulákat elpusztult ultraibolya (UV) sugárzás. A találmány vonatkozik továbbá a DNS-molekulák és a megfelelő, mint ismeretes, a továbbítására öröklődő tulajdonságok. Az ózonréteg, mint egy pajzs, és nem csak védi az élő anyag közvetlen pusztítás, hanem azt is előírja, az evolúció során.
Ábra. 1 Ózon a légkörben
Ha a vastagsága az ózon csökkent, akkor helyrehozhatatlan károkat okozna, hogy minden élő szervezet. Kemény ultraibolya gyengén szívódik a víz és ezért jelent nagy veszélyt a tengeri ökoszisztémákban. A kísérletek azt mutatták, hogy a plankton él a felületi réteg, egyre nagyobb az UV-intenzitás kemény súlyosan megsérülhet, vagy akár teljesen elpusztulnak. Plankton az alapja az élelmiszerlánc szinte minden tengeri ökoszisztémák, ezért nem túlzás azt mondani, hogy szinte egész életét a felületi rétegek a tengerek és óceánok eltűnhet. Növények kevésbé érzékenyek a kemény UV, de az adag növelésével és azok szenvednek. A teljes eltűnése az ózonréteg, természetesen, azt jelentené, az eltűnését a magasabb rendű élet. Ahogy az emberek, de most úgy becsülik, hogy még egy enyhe csökkenés a vastagsága az ózonréteg növelheti a bőrrák. Azonban az emberiség könnyen megtalálja a módját, hogy megvédje a kemény UV sugárzás, hanem a halálozás kockázata az éhségtől. Egyéb forgalmazás kiigazítás jelentősen befolyásolják az ózon és az éghajlat, mivel az ózon fogja változtatni a karakter a felszívódás az UV sugárzás, és így a hőmérséklet a sztratoszférába.
A probléma az ózon az egyik kis gáz összetevői a légkör, a korábban az érdeklődés csak egy kis kört a tudósok, most szerzett globális jelentőségű. Ez a hirtelen változás oka, hogy a felfedezés, hogy a szokásos mennyiséget az ózon a légkör kockázatnak vannak kitéve az emberi tevékenység eredménye.
Ha a teljes mennyiségű ózon összegyűjteni normál nyomáson 760 Hgmm. Art. és hőmérséklet 273,15 K, az ezen réteg vastagsága lehet, amely csak 2,5 -3 mm. Az ózon egy csípős. enyhén kékes gáz. A molekula három oxigénatomot (O 3), úgy, hogy az ózon egy „kémiai rokona” stabilabb és gazdag anyag a légkörben szükséges emberi légzést, ami tsya két atom oxigén (O 2).
- Képességét biológiailag veszélyes ultraibolya sugárzás a nap.
- Az ózon - erős oxidálószer (nagyon egyszerűen fogalmazva - a mérget), így a talajközeli ózon veszélyes.
- Az infravörös sugárzás elnyelése a föld felszínén.
- Az a képesség, hogy közvetlenül és indirekt módon befolyásolják a kémiai összetétele a légkör.
Mivel a mechanizmus létrehozásának ózon molekula egyensúlyban van a mechanizmus azok megsemmisítését, az átlagos ózon mennyisége a sztratoszférában tudósok úgy vélik, hogy viszonylag állandó érték, mivel a formáció a modern Föld légkörébe.
Eltérően más légköri összetevők megjelent az ózon légkörben kizárólag kémiai és időjárásálló ez a legfiatalabb összetevője. Környezetvédelmi szempontból értékes tulajdonsága ózon képes elnyelni biológiailag veszélyes ultraibolya sugárzás a nap; míg a kémiai vegyület, az ózon erős oxidálószer (egyszerűen méreg), amely képes a közvetlen érintkezés méreg azonos növények és állatok, hogy megvédi a sztratoszféra ózon réteget. Továbbá, az ózon hatékony üvegházhatású gáz. És végül, az ózon befolyásolja a kis aktív összetevői a légkör, és rajtuk keresztül - és stabil komponensek, mint ő maga, és az ózon elnyeli az ultraibolya és az infravörös sugárzás. Így az ózon nem csak a közvetlen. hanem közvetett hatása az üvegházhatás és a szint ultraibolya sugárzás a Föld felszínén.
Gyakorlatilag az egyetlen forrása az ózon a légkör fotodisszociáció a molekuláris oxigén atomok a későbbi gyors eutanázia atom az O 2 molekula képez ózon molekula:
O 2 + H N = O + O (1)
O + O 2 + M = O 3 + M (2)
(Itt M - minden molekulája levegő).
Ez a folyamat a tengerszint feletti 30 km, mivel ez alatti magasságon rövidhullámú napsugárzás nem jut. Ennek eredményeként viszonylag magas a légkörben jelennek ózon molekulák és oxigénatomok.
A megsemmisítése légköri ózon eredményeként a következő folyamatok:
O 3 + H N = O + O 2 (3)
3 O + O = O 2 + O 2 (4)
Így, atomok kialakított egyszer oxigén molekulák újra csatlakozott a molekulában. Megjegyezzük csak, hogy annak érdekében, hogy „szakítani” az ózon molekulát, a rövidhullámú sugárzás nem szükséges. Kommunikáció O atom egy molekula O 2 a ózon nagyon gyenge, így még ha látható fénnyel sugározzuk be ózon molekula lesz fotodisotsiyuvaty eredeti összetevők.
Azt is megjegyzik, hogy a (3) reakció egy fő szállítója oxigénatomot tartalmaz; A sebesség minden magasságban troposzféra és a sztratoszféra három vagy több nagyságrenddel nagyobb reakciósebesség (1).
A fenti mechanizmust javasoltunk a korai 1930-as évek angol geofizikus Chapman és ez volt az első kísérlet arra, hogy ismertesse a kialakulását az ózonréteg a légkörben.
Az ózon folyamatosan született és meghal a sztratoszféra, így annak réteg egy egyensúlyi mennyisége. Mivel ez egyensúlyi mobil, a vastagsága a ózonréteg változtatható. Naponta megfigyeltük, szezonális ingadozások ózontartalmát, és hurkok kapcsolódó hosszú távú változások naptevékenység. A legnagyobb mennyiségű ózont (46%) van kialakítva a sztratoszféra trópusi övezet, van egy maximális a sűrűség körülbelül vysote26 kmot felületre. A közepes szélességi alatt van: tél - vysote22 km, és a nyári hónapokban - 24 km. Polar régiók maximális magassága csak 13 -18 km, és ózont legintenzívebben át a légkör alsó.
Sok oka a gyengülő ózonpajzs, emberi tevékenységek által okozott. Általában úgy lehet két csoportra oszthatók.
1. származó kibocsátások nagy magasságban repülőgépek és rakéták
Először - ez elindítja a űrrakétákat. Tüzelőanyagot égetnek, „ég” a ózonréteg a nagy lyuk. Egyszer régen azt feltételezték, hogy ezek a „lyukak” vannak húzva. Kiderült, nem. Léteznek sokáig.
Másodszor - repülőgépek. Különösen azokat, amelyek repülnek magasságban 12 -15 km. Steam általuk kibocsátott és egyéb anyagok elpusztítják az ózont. De ugyanakkor a repülőgépek repülnek Low: 12 km, ad okot az ózon. A városokban, ez - az egyik összetevője a fotokémiai szmogot.
Harmadszor - a nitrogén-monoxid. Bocsátanak ki, ugyanazon a repülőgépen, de a legtöbbjük kiemelkedik a talaj felszínén, különösen bomlása során nitrogén műtrágya.
A mai napig repülnek szuperszonikus repülőgép nem végzik el túl gyakran, hogy nem okoz jelentős kárt az ózonréteget. Rakétakilövésekig is megtörténhet túl gyakran, de okozhat komoly károkat az ózonréteget. Ily módon, amikor a teljes súlya a szonda „Space Shuttle” 143 fél tonna emelés közben a vysoty50 kmtverdotoplivnaya rakéta rendszer 187 bocsát ki hangokat Cl 2 és vegyületei, 7 tonna nitrogén-oxidok és elpusztítja több mint 10 millió tonna fly ózon. Ez sok, mert a Föld légkörébe amely csak 3000 000 000 tonna ózont.
Nitrogén-oxidok fontos szerepet játszanak a kialakulásában és megsemmisítését ózon a sztratoszféra és van katalitikus megsemmisítése ózon a troposzférában - katalitikus kialakulását.
2. Hloroftorovugletsi (CFC-k) vagy a freonok
Miután a CFC-t tekinthető ideálisnak a gyakorlati használat vegyi anyagok, mert ezek nagyon stabilak és az inaktív, és ezért nem mérgezőek. Paradox módon, de ez a tehetetlenség ezen vegyületek veszélyessé teszi őket a légköri ózon. CFC-k nem gyorsan szétesnek a troposzférában (alsó légkör, kiterjesztve a felület vysoty10 km) Amint ez megtörténik, például, a legtöbb nitrogén-oxidok, és végül behatolnak a sztratoszféra, a felső határa, amely található a tengerszint feletti magasság 50 km. Amikor CFC molekula emelt magasságban primerno25 km, ahol az ózon koncentrációja maximális, ki vannak téve a intenzív ultraibolya sugárzás (ábra. 2), nem hatol be, ahol kisebb magasság miatt az árnyékoló hatása az ózon. Ultraibolya elpusztítja normál körülmények között stabil CFC molekulák bonthatók komponensek nagy reakcióképessége, különösen, klóratom. Így, CFC-klór transzferek keresztül a felszínre troposzférában és az alsó légkört, ahol kevesebb, inert klórvegyületeket elpusztult a sztratoszféra, a réteg a legmagasabb koncentráció az ózon. Fontos, hogy a klór a pusztulását az ózon katalizátorként működik: annak összege nem csökken során a kémiai eljárás. Következésképpen, egy klóratommal lehet elpusztítani akár 100.000 ózon molekulák mielőtt hatástalanítják vagy visszatér a troposzférában. Most a kibocsátás CFC-k a légkörbe több millió tonna, de meg kell jegyezni, hogy még abban a feltételezett esetben nem lesz képes elérni a teljes megszüntetés, a termelés és CFC-k azonnali hatás: hatása CFC-k, amelyek már a légkör továbbra is több évtizede. Úgy tartják, hogy az élettartam a légkörben a két leggyakrabban használt CFC-k: Freon-11 (CFCI 3) és a freon 12 (CF 2CI 2) 75 és 100 év volt.
A tudósok csak néhány év elteltével a magyarázatot találni a megjelenése az ózonlyuk. Röviden ez.
Mivel az Antarktisz körül óceáni szelek is folyamatosan keringenek a kontinens, ahol nem hegyvonulatok. A déli tél képeznek a pólus körül örvény, örvény szél, amely összegyűjti a levegő az Antarktisz felett, és tartja, ami nem teszi lehetővé, hogy keverje a különböző hangulatot. Ezt vortex izoláljuk „reakció pot” poláros atmoszferikus kémiai vegyületek (ez sokkal erősebb, mint fölött kialakított az északi pólus, így északi ózonlyuk tűnik jóval gyengébb).
Ezen kívül 1985-ben aláírta a Bécsi Egyezmény az ózonréteg, amelyben a fejlett országok felismerték azt a tényt, a probléma az ózonréteg elvékonyodása.
Azt reméljük, hogy a probléma az ózonréteg fog tanítani nagy gonddal és körültekintéssel kell alkalmazni minden olyan anyagot, be a légkörbe, mint az emberi tevékenység eredménye.