Что такое озоновый слой? какова его роль на планете?

Что такое озоновый слой? какова его роль на планете?

Что такое озоновый слой? какова его роль на планете?
0
2
28.03.2020

Меры для защиты и восстановления ОС

Попадание даже небольшого количества вредных веществ в верхние атмосферные слои оказывает негативное влияние на защитный озоновый экран. Проблема сохранения слоя стала одной из глобальных. После обнаружения дыры над Антарктидой стали приниматься меры. В 1985 г. была принята Венская конвенция, включающая такие пункты:

  1. Проведение систематических исследований озонового слоя, наблюдение за его состоянием.
  2. Сокращение и ликвидация эмиссии вредных веществ.
  3. Проведение разработок специальных технологий, способствующих минимизации ущерба.
  4. Осуществление мониторинга деятельности, приводящей к возникновению дыр.
  5. Создание Озонового секретариата с целью координирования принимаемых мер по защите озонового щита.

В 1987 г. был разработан Монреальский протокол, который стал дополнением к конвенции. Он предусматривает постепенное сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ. Промышленности предоставили время на поиск, создание приемлемых альтернатив. В результате поправок к документу список регулируемых веществ расширился, были введены меры по ограничению их экспорта и импорта. Протокол подписали 197 государств.

Озоновый секретариат функционирует на основе программы ООН по защите окружающей среды. Его основные обязанности включают:

  • организация собраний государств-участников Венской конвенции, Монреальского протокола, рабочих групп, комитетов;
  • организация реализации решений, принятых на собрании;
  • обработка данных, полученных от участников Монреальского протокола об использовании озоноразрушающих веществ;
  • мониторинг выполнения положений конвенции и протокола, подготовка отчетов к собраниям;
  • предоставление информации международным организациям по вопросам охраны озонового экрана.

Деятельность секретариата регулируется соответствующими статьями конвенции и протокола.

Найти альтернативу хлорфторуглеродам для производства холодильной техники оказалось проблематичным. Это требовало больших финансовых затрат. Однако постепенно решение было найдено. Современные холодильники оснащаются 2 типами хладагентов:

  1. R134a – гидрофторуглеродное соединение с термодинамическими свойствами, имеющее нулевой озоноразрущающий потенциал.
  2. R600a – изобутан, представляющий собой химическое соединение с нулевым разрушающим потенциалом. Применяется в основном для производства бытовых холодильников, обеспечивает пониженное энергопотребление.

Важно отметить, что в 2010 г. был полностью прекращен выпуск вредного хладагента R12

Однако вещество способно попадать в стратосферу, наносить вред еще в течение продолжительного времени.

Для наполнения аэрозольных баллонов стали использовать пропан-бутановую смесь, которая не уступает по свойствам хлорфторуглеродам.

Существует множество проектов по защите и восстановлению ОС. Одним из них является, например, искусственное получение озона в стратосфере.

В российском законодательстве существует закон, регулирующий производство и использование веществ, разрушающих озоновый щит Земли. Для предотвращения опасных изменений принимаются такие меры:

  • контроль изменений состояния ОС, климата под влиянием различных процессов;
  • соблюдение нормативов допустимых выбросов, негативно влияющих на климат и озоновый экран;
  • регулирование производства, применения веществ, разрушающих слой;
  • применение штрафных санкций за нарушение закона.

После принятия большинством государств мер, направленных на охрану озонового щита, ситуацию удалось улучшить.

Что такое озоновый слой и для чего он нужен

Озоновый слой очень тонкий. Находится он на высоте 15–50 км над Землей. Высота расположения этого слоя, а также его толщина может меняться в зависимости от широты. Но, в целом, количество озона очень маленькое в атмосфере. Озон — это особый вид молекул кислорода, так как включает в себя три атома — О3. Для того, чтобы он образовался, необходимо воздействие ультрафиолетовых лучей.

Именно благодаря этому тонкому слою озона и возможна жизнь на Земле. Он не дает солнечной радиации поступать в полном объеме, это привело бы к гибели всего живого. Чрезмерное воздействие ультрафиолета очень сильно вредит человеческому здоровью, из-за этого возникают:

  • кожные заболевания;
  • рак;
  • болезни глаз;
  • снижение иммунитета.

Никто вам не скажет, когда именно такой защитный слой образовался вокруг нашей планеты. Но, к сожалению, с годами он все больше разрушается, что происходит не без участия человека.

Распространенные мифы об озоновых дырах

В жёлтой прессе озоновые дыры порой называют одной из главных угроз существования жизни. Иногда высказывается прямо противоположное мнение. Истончение антирадиационного экрана называют сугубо природным явлением, а шумиху вокруг него и фреона считают хитрым маркетинговым ходом производителей дорогих хладагентов.

Противоречивое отношение появляется из-за непонимания механизма формирования дыр и недостаточной изученности вопроса.

  1. «Главный виновник — используемый в холодильниках фреон». На самом деле он лишь одно из веществ, влияющих на разрушения слоя. Если убрать фреон, угроза останется из-за окислов азота, соединений хлора и прочих опасных субстанций, попадающих в атмосферу из выхлопных труб автомобилей, реактивных двигателей самолётов и труб ТЭЦ.
  2. «Природные факторы преобладают над антропогенными». Естественное истончение озонового слоя возможно (например, полярными ночами), но затем он восстанавливается до нормальных значений. Главная угроза — это промышленные выбросы опасных веществ (фреонов, окислов азота и т.д.) в атмосферу.
  3. «Фреоны слишком тяжёлые, поэтому не могут влиять на атмосферу». В атмосфере все вещества перемешиваются, и тяжесть молекул фреона не играет большой роли. Углекислый газ тоже тяжелее воздуха, но он поднимается в атмосферу, доказательством чего служит парниковый эффект.
  4. «Единственный проблемный регион — Антарктида». Концентрация газа падает во всей атмосфере, в Антарктиде это просто заметнее всего.

Карты озоновых дыр в режиме реального времени (5 шт)

В середине статьи даны карты изменений за вчера и позавчера, а также карты с процентным соотношением отклонений и разрывов.

Внимание! В зависимости от интернет-соединения все онлайн карты могут загружаться 2-10 секунд, поскольку сервер глобального сервиса находится в Северной Америке. (В верхней части карты большие цифры — актуальная дата карты озонового слоя и дыр

В нижней части карты мелкие цифры по центру — дата последнего обновления данных онлайн-мониторинга)

(В верхней части карты большие цифры — актуальная дата карты озонового слоя и дыр. В нижней части карты мелкие цифры по центру — дата последнего обновления данных онлайн-мониторинга)

Озоновый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) распадается на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3).

Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/куб.м.) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения.

Данные получены из

  • Глобальной службы слежения за озоновым слоем планеты (TOMS) на основе данных подразделения НАСА OMI (Ozone Monitoring Instrument), Агентства Нидерландов по аэрокосмическим программам (NIVR) и Финского метеорологического института (FMI), инструменты расположены на борту спутника НАСА EOS Aura satellite.
  • Данных NOAA по стратосферным наблюдениям озона (SMOBA)
  • Данных NOAA оперативного вертикального зондирования (TOVS) ,
  • Глобального мониторинга озонового слоя (GOME) на на основе данных Европейского космического агентства (ESA), получающего информацию от метеоспутников ERS-2 GOME-2.
  • Данных NOAA на основе наблюдений, выполненных на наземных станциях многими национальными агентствами.

Интерактивная карта изменяется по канадскому времени. На этой странице указаны все наши сервисы онлайн-мониторинга планеты онлайн.

Способы восстановления озонового слоя

С момента обнаружения озоновых дыр человечеством принимаются меры по защите озоносферы. Государствами в 1987 году принят Монреальский протокол, закрепляющий обязанности стран вводить меры по снижению негативного воздействия на атмосферу. В России обязанности государства закреплены в федеральном законе № ФЗ-7 в статье 54.

Интересное  Гост р 54534-2011

Конкретные меры включают:

  • замену и исключения фреона из цепочки производства и потребления;
  • ограничение использования сельскохозяйственных удобрений;
  • применение новых видов авиационного и ракетного топлива;
  • выбрасывание в атмосферу компонентов, способствующих формированию озона.

Сокращение выбросов фреонов и других веществ

Согласно положениям Монреальского протокола, государства законодательно обязуются ограничивать применение фреона в промышленности и быту. Он выделяется не только при работе холодильных установок, но и при распылении аэрозольных баллончиков. Для внедрения ограничений необходима замена на другие компоненты, позволяющие сохранить свойства товаров и устройств.

Для замены предлагается использовать следующие вещества:

  • углекислый газ;
  • нетоксичный пропан;
  • аммиак;
  • изобутан.

Восстановление озона с помощью летательных аппаратов

Озоновый слой разрушается под действием химических реакций расщепления при выбросе вредных веществ. Ученые разработали способ восстановления слоя с помощью обратной реакции соединения молекул. Для этого должны в атмосферу попасть «полезные» выбросы, которые вступят в реакцию со свободными атомами кислорода и образуют трехатомные соединения. Такой эффект достигается при рассеивании с воздушного судна жидких реагентов, содержащих смесь водорода и кислорода.

К каким последствиям для человечества может привести истощение озонового слоя?

Экологи видят опасность уменьшения количества озона в том, что стратосфера будет беспрепятственно пропускать вредные для всего живого ультрафиолетовые лучи. Это воздействие оказывает влияние и на человека: растет число заболеваний онкологического характера. Ученые пришли к выводу, что, если концентрация озона снизится еще хотя бы на 1%, количество людей, больных раком, увеличится на 7000 человек в год. Первое место займут кожные заболевания, а затем онкологические болезни, поражающие другие органы человеческого организма.

Другое последствие ОД – сокращение растительности на Земле. Уменьшение этого вида покрова приведет к гибели животных на земной поверхности и, как следствие, в морских глубинах. Уже сейчас вымирание некоторых видов животных обусловлено процессами, происходящими в слоях атмосферы.

Прогнозы на будущее

ОД относят к разряду важнейших экологических вопросов мирового масштаба. Ученые многих стран ведут постоянное наблюдение за процессами, происходящими в стратосфере, отмечая увеличение или уменьшение слоя озона, а также определяя факторы, которые влияют на это. Интересно, что в некоторых регионах можно заметить положительную динамику в восстановлении необходимого для Земли элемента.

Наибольший размер имела ОД над Антарктидой в 2000 году. За прошедший период она не увеличилась, наоборот, наблюдается тенденция в ее затягивании. Ее площадь уменьшилась более чем на 4 млн. км². На это повлияло международное соглашение, которое было подписано в 1987 году в Монреале. Согласно этому документу, все страны должны минимизировать выброс азота и других вредных веществ в атмосферу, сократить транспорт. Наибольших успехов в этом деле достиг Китай. Правительство ввело квоты на производство автомобилей.

Еще один фактор, который благоприятно влияет на решение данной экологической ситуации, заключается в использовании источников альтернативной энергии, например силы ветра или солнца.

Большинство прогнозов, исследований, касающихся последствия расширения ОД, публикуются в научном журнале «Science». Ежегодно проводятся различные конференции, посвященные этому вопросу. Так, выводы Парижской Конференции по климату звучат оптимистично.

Причины разрушения озонового слоя

Несмотря на непродолжительный период наблюдений и недостаток информации, учёные выделили две группы факторов, влияющих на истончение антирадиационной защиты Земли. Ведутся споры о том, какая группа оказывает большее негативное влияние.

Естественные факторы

Для образования озона необходимо солнечное излучение. Следовательно, во время полярных ночей процесс прекращается, но естественные факторы, влияющие на разрушение, сохраняются. Из-за полярных вихрей и азотнокислых полярных стратосферных облаков слой истончается. В умеренных, тропических и экваториальных широтах процесс менее заметен.

Во время извержений вулканов в атмосферу попадают тысячи тонн пепла, в составе которого есть соединения, способствующие распаду молекул озона.

Антропогенные факторы

Основной причиной истончения антирадиационного слоя считают хлорфторуглероды (ХФУ). Эти вещества стабильны и не представляют опасности для человека, но при взаимодействии с воздухом способствуют распаду молекул озона.

Антропогенные причины разрушения озонового слоя

Выбросы фреона в атмосферу

Ярчайший пример хлорфторуглеродов — фреоны, которые могут быть в агрегатном состоянии жидкости или газа. Их используют как дешёвый хладагент в холодильниках, они содержатся в аэрозольных баллончиках. Ранее фреоны считали главным виновником разрушения озонового слоя. Сейчас учёные склоняются к мнению, что их влияние переоценено.

Запуск спутников и ракет

При прохождении ракеты-носителя через стратосферу её двигатели выбрасывают колоссальное количество газов (оксидов азота, двуокиси углерода). По оценкам некоторых исследователей, 300 запусков шаттла хватило бы для полного истощения озонового слоя.

Твердотопливные ракетные двигатели опаснее жидкостных ракетных двигателей, так как выбрасывают соединения хлора.

Использование авиатранспорта на больших высотах

Гражданская авиация летает на высотах до 13 км. Военные самолёты могут подниматься выше, в стратосферу. При работе реактивный или ракетный двигатель выделяет окиси азота. Так как полёт проходит на высоте формирования озонового слоя, окись азота немедленно вступает в реакцию с молекулами озона и разрушает их.

Применение азотных удобрений

Азотные удобрения используются с конца XIX века, но сейчас масштабы их применения представляют угрозу для атмосферы. Обычно используют следующие вещества:

  • аммофос и диаммофос;
  • хлористый аммоний;
  • карбонат аммония;
  • сульфид аммония;
  • сульфат аммония.

При их разложении выделяются окислы азота, которые в атмосфере вступают в реакцию с молекулами озона и разрушают их.

Другие причины

Исследования в данной области продолжаются, и не исключено выявление новых факторов, сопутствующих истончению озонового слоя Земли. Истинное положение дел остаётся предметом споров. Не до конца ясно, насколько существенно влияние на природный антирадиационный экран современных хладагентов и аэрозолей.

Химические загрязнения среды и здоровье человека.

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств.

Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, отражается на здоровье населения, ухудшается качество продуктов сельского хозяйства, снижает урожайность, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны. Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека.

Приведем свойства некоторых примесей:

СО- Бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему, вызывает удушье Токсичность СО возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию СО в воздухе необходимо снижать в 1.5 раза.

Оксиды азота.NO, N2O3,NO5,N2O4.В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2– бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеродами выхлопных газов, где образуют фотохимический туман — смог. Отравленный оксидами азота воздух начинает действовать с легкого кашля. При повышении концентрации NO, возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO3и HNO2 , которые приводят к отеку легких.

SO2- бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/м3) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.

Углеводороды(пары бензина, метана и т.д.).

Интересное  Пресс для мусора и отходов, компактор

Обладает наркотическим действием, в малых концентрациях вызывает головную боль, головокружение и т.п. Так при вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м3 возникают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле.

Альдегиды.

При длительном воздействии на человека альдегиды вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, а при повышении концентрации отмечается головная боль, слабость, потеря аппетита, бессонница.

Соединения свинца.

В организм через органы дыхания поступает примерно 50% соединений свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникает заболевание дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. Особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мг/м3, что превышает естественный фон в 10 000 раз.

Дисперсный состав пыли и туманов определяет их проникающую способность в организм человека. Особую опасность представляют токсичные тонкодисперсные пыли с размером частиц 0.5-10 мкм, которые легко проникают в органы дыхания.

Отходы, содержащие минеральные загрязнения, в основном, локализуются около берегов, лишь некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Особенно опасны загрязнения вод ртутью, поскольку заражение морских организмов может стать причиной отравления людей.

Образование кислотных дождей связано с поступлением во влажную атмосферу оксида серы и азота. Особую опасность представляют стационарные источники (ТЭС и др.). Кислотные дожди снижают плодородие почв, ухудшают здоровье населения.

Среди разнообразия химических веществ и физических факторов, поступающих в окружающую среду, наиболее опасными являются

Канцерогены- вещества или факторы, способные вызывать в живых организмах развитие злокачественных образований. Из организма канцерогены не выводятся.

К канцерогенным физическим факторам относятся рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы и другие виды радиоактивного загрязнения среды, а также ультрафиолетовые лучи.

Высокие уровни канцерогенных физических факторов могут, как правило, проявляться в зонах, примыкающих к аварийным объектам ядерной энергетики.

Малые дозы облучения могут привести к раковым заболеваниям, которые, как правило, проявляются спустя много лет после облучения. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, проявляются через несколько часов или дней.

Что разрушает озоновый слой?

Об озоновом слое атмосферы ученые узнали в 70  годы. Было сделано открытие, что производные хлор фтор углерода (фреоны) — соединения, применяющиеся в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных баллонах — уничтожают озон. Фреоны выделяются в атмосферу при каждом использовании баллончика с дезодорантом или лаком для волос.

Поднимаясь в верхние слои атмосферы, молекулы фреонов взаимодействуют с молекулами озона. Под действием солнечной радиации фреоны выделяют хлор, который расщепляет озон с образованием обычного кислорода. В месте такого взаимодействия озоновый слой разрушается – исчезает.

В 1978 году, основываясь на данных о действии фреонов на озоновый слой атмосферы, правительство Соединенных Штатов Америки (США) запретило производство и продажу аэрозолей, содержащих фреоны. Правда, производители аэрозолей, а вместе с ними и многие ученые, считают неубедительной теорию разрушения озонового слоя. В 1985 году английские ученые сделали поразительное открытие.

Они обнаружили над Антарктидой огромную «дыру» в озоновом слое. Это отверстие площадью с США появляется ежегодно весной. Когда меняется направление господствующих ветров, озоновая дыра заполняется молекулами озона из рядом расположенных участков атмосферы, при этом количество озона в соседних участках снижается. Например, зимой 1992 года слой озона над Европой и Канадой стал на 20 процентов тоньше.

Как выяснили ученые, в небе над Антарктидой очень высока концентрация ангидрида хлорной кислоты — соединения, образующегося в момент разрушения молекулы озона хлором. Открытие англичан подтверждает, что распространенное использование фреонов действительно создает проблему озоновых дыр. Ученые подсчитали, что уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы на 1 процент вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3- 6 процентов, так как на 2 процента увеличивается проницаемость атмосферы для ультрафиолетовых лучей.

Озоновая дыра

Ультрафиолетовые лучи, кроме того, оказывают повреждающее действие на иммунную систему организма, делая нас более восприимчивыми к инфекционным заболеваниям, например малярии. Ультрафиолетовые лучи разрушают и клетки растений — от деревьев до злаков.

Интересный факт: каждой весной над Антарктидой в озоновом слое появляется «дыра» площадью с Соединенные Штаты Америки.

Характеристики озонового слоя

Высота расположения c в разных частях Земли отличается и составляет по наиболее распространенной оценке 15-35 километров от поверхности.

Существуют более широкие оценки: от 10 до 50 километров. В зависимости от климата выделяются три основных значения высоты озонового слоя:

Климат Высота, км
Тропический 25-30
Умеренный 20-25
Полярный 15-20

Слой целиком располагается в зоне стратосферы, им ограничен верхний жизненный предел в биосфере. Точное значение толщина рассчитать невозможно из-за изменяющихся условий: температуры и давления. При нормальных значениях (0 градусов, давление 100 кПа) толщина озоносферы составила бы от 1,7 до 4 миллиметров.

Озоновый экран полностью состоит из трехатомного кислорода O3. Он формируется под действием солнечного излучения на двухатомный кислород O2, содержащегося в стратосфере. Взаимодействие приводит сначала к распаду двух атомов, а затем – к соединению трех. За счет этого происходит формирование озонового слоя, который поглощает наиболее опасные ультрафиолетовые лучи.

Озоновые дыры

В течение XX века на планете формировалась сеть метеорологических станций, одна из задач которой заключается в проведении спектрологических измерений.

В результате наблюдений к середине 80-х годов было обнаружено существенное снижение содержания озона над территорией Антарктиды, составлявшее 40%. Диаметр обнаруженной дыры составил 1000 километров. По последним измерениям площадь крупнейшей дыры составляет 20 миллионов квадратных километров.

Подобное снижение содержания озона было обнаружено и на другом конце планеты – в Арктике. Там снижение составило 5-9%, площадь дыры регулярно меняется, причем в настоящее время она снижается. Регулярные наблюдения осуществляются только над состоянием Антарктической дыры. Третья обнаруженная крупнейшая дыра – Тибетская. По некоторым оценкам ее площадь может составлять до 2,5 миллионов квадратных километров.

Основные причины их появления

Возникновение озоновых дыр в атмосфере связано с действиями факторов двух групп:

  • антропогенными;
  • естественными.

Обнаружение озоносферы произошло в тот же период, что и развитие массового промышленного производства. Из-за этого невозможно точно оценить воздействие антропогенных факторов относительно прежних временных промежутков. Ученые связывают возникновение разрывов в озоновой оболочке с выбросами фреонов, содержащих бром и хлор. Подобные вещества содержатся в следующих предметах:

  • холодильные установки;
  • кондиционеры;
  • аэрозоли.

По оценкам ученых на подобные источники приходится до 80% разрушенного озонового экрана. Разрушение происходит за счет поднятия фреона в верхние слои, во время чего выделяется хлор. В верхних слоях хлор взаимодействует с озоном, расщепляя его. Разрушение озоносферы происходит за счет воздушного транспорта: самолетов и космических ракет. При выбросах газа в атмосферу попадают элементы, способствующие уничтожению озона в стратосфере. К таким соединениям относятся: хлор, оксиды азота, двуокиси углерода. Кроме того, оксиды азота выделяются при применении сельскохозяйственных удобрений.

Крупнейшие озоновые дыры Земли расположены вокруг полюсов: Северного и Южного. Такая особенность связана с наличием полярных ночей, когда прекращается поступление ультрафиолетовых лучей, а значит – формирование озона. В это же время происходит истощение уже сформированного слоя за счет вихрей и движения облаков.

Возможные последствия

Постепенное разрушение озоновой защиты приводит к глобальным изменениям климата на Земле. За счет защитной оболочки на планете поддерживаются следующие условия:

  • удерживается тепло;
  • развиваются биологические процессы внутри защитной оболочки.
Интересное  Резина

Истощение озонового слоя повлечет смену направлений ветра, понижение температуры, засуху, остановит развитие живых организмов на поверхности, ограничив ареол обитания только водными просторами.

Снижение толщины озоновой оболочки приведет к проникновению опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей и их влиянию на человека. Хватит нескольких минут, чтобы эти лучи привели к ожогам, нарушению работы дыхательных и кровеносных сосудов.

Пути решения проблемы в мире и России

После обнаружения гигантской озоновой дыры над Антарктидой ООН собрала мировую общественность для решения проблемы. По итогам встречи был принят Монреальский протокол, регулирующий промышленные выбросы фреона и других химических элементов, способных разрушать озон. Согласно протоколу, запрещено применение хлорфторуглерода в аэрозолях. Меры по защите включают замену фреона на другие вещества:

  • углекислый газ;
  • нетоксичный пропан;
  • аммиак;
  • изобутан.

Мифы об озоновых дырах

Одно из главных заблуждений было связано с антропогенными причинами разрушения озонового слоя. Самые крупные дыры расположены в ненаселенных частях планеты, на которых полностью отсутствует какое-либо производство. Конкретно в этих зонах возникновение дыр связано с нарушением процесса образования озона из-за полярных ночей.

В остальных случаях преобладают антропогенные факторы, а не естественные. На разрушение влияют не только соединения фреона, но и другие вещества, попадающие в атмосферу и способные расщеплять озон.

vote

Article Rating

«Главное, не сходить с намеченного пути».

Усилия человечества по сокращению выбросов вредных веществ в атмосферу не проходят зря. Как отмечают исследователи, дыра в озоновом слое Земли постепенно уменьшается. Озоновый слой это, своего рода, солнцезащитные очки на лице нашей планеты. Он защищает жизнь от ультрафиолетовых лучей способных вызывать различные заболевания у живых организмов (например, рак).

Озоновый слой Земли постепенно восстанавливается

В 80-ые годы 20 века ученые доказали, что некоторые химические соединения созданные человеком, попадая в атмосферу, разрушают этот слой.

Правительства ряда государств подписали тогда международное соглашение, названное Монреальским протоколом (1987), которое запретило выброс в атмосферу газов, разрушающих озоновый слой (например, хлорфторуглеводородов, использовавшихся в аэрозольных баллончиках и кондиционерах). Международный протокол предполагал постепенное сокращение выпуска озоноопасных хладагентов.

Сегодня, спустя почти 20 лет, сообщается о больших дырах в озоновом слое над Антарктикой. Озоновая дыра охватывает 24 миллиона квадратных километров (размер Северной Америки). Однако озоновый слой вокруг остальной части планеты, похоже, восстанавливается. В течение последних 9 лет, толщина озонового слоя фактически не менялась. Прогресс заключается, что наконец-то удалось остановить уменьшение озонового слоя.

Остается весьма важный вопрос, от чего это зависит? От выполнения запретов Монреальского протокола или еще чего-то? Это достаточно сложный вопрос, оказывается, на толщину озонового слоя влияет не только выброс хлорфторуглеводородов. Существенное влияние оказывают ультрафиолетовые лучи, исходящие от солнечных пятен (они утолщают озоновый слой) и сернистые вулканические газы (утончают его). Холодный воздух в стратосфере может быть ответственен как за утолщение, так и на утончение озонового слоя.

Группа исследователей НАСА доказала, что озоновый слой постепенно восстанавливается и на 50% это зависит от запретов наложенных Монреальским протоколом. Согласно данным последнего исследования, дыра в озоновом слое над Антарктикой уменьшилась на 1,5 млн квадратных миль (около 3,9 млн квадратных километров) по сравнению с ее максимальными размерами, зафиксированными в 2000 году. По мнению исследователей, если тенденция сохранится, то о полном восстановлении озонового слоя Земли можно будет говорить к середине нынешнего столетия.

Следует отметить, в 2009 году специалисты NASA создали симуляцию, которая позволяла оценить, что случилось бы, если бы Монреальский протокол не был подписан. Тогда к 2050 году озоновый слой был бы практически полностью уничтожен. Это привело бы к тому, что пребывание под летними солнечными лучами в Нью-Йорке на протяжении 10 минут вызывало бы значительный солнечный ожог.

Озоновый слой Земли постепенно восстанавливается

Озоновый слой в полярных широтах располагается на высоте 10-15 километров от поверхности планеты. Он характеризуется повышенной концентрацией озона, образующегося под действием ультрафиолетового излучения из молекулярного кислорода. Озоновый слой защищает земные организмы от воздействия жесткого ультрафиолета.

Ученые надеются, что при сохранении такой положительной тенденции озоновый слой восстановится до уровня 80-х в период между 2030 – 2080 годами. Кроме того, к этому времени должна закрыться озоновая дыра над Антарктикой.

Меры по восстановлению озонового слоя

Когда данные о дыре над Антарктидой подтвердились, в 1985 году провели Венскую конвенцию по охране озонового слоя. Спустя два года был подготовлен Монреальский протокол. Этот документ стал основой законодательного регулирования воздействия на озоновый слой.

Монреальский протокол

Договор соблюдается 197 странами. Государства-участники обязались сократить объёмы производства хлорфторуглеродов. Изначально предполагалась заморозка производства ХФУ на уровне 1986 года. К 1993 году планировали сократить их производство на 20%, а к 1998 году — на 30%. Вводились ограничения на импорт и экспорт разрушающих озоновый слой веществ.

Для развивающихся стран были предусмотрены субсидии и послабления для облегчения перехода промышленности на экологически безопасные технологии.

По итогам первых лет действия договора выяснилось, что он не точен. Были внесены поправки расчётных коэффициентов вывода опасных веществ из производства.

Варианты с производством озона

Генераторы этого вещества называются озонаторами. Теоретически возможно замедлить разрушение озонового слоя, запустив множество озоновых фабрик по всему земному шару. Озон вырабатывают различными способами:

  • воздействием искусственного ультрафиолета;
  • направленными электрическими разрядами;
  • электролизом, где электролитом служит раствор хлорной кислоты;
  • химической реакцией, например, окислением пинена.

Недостатки этих способов — малая производительность, дороговизна, высокое энергопотребление. По некоторым оценкам, для реализации этого проекта в мировом масштабе понадобится минимум 10 гигаватт энергии, что эквивалентно 1/3 мощности атомной электростанции.

Использование экологически чистого топлива

Работающие на переработанной нефти ДВС способствуют увеличению концентрации в воздухе веществ, разрушающих озоновый слой. Повсеместное внедрение электротяги (особенно создание пассажирских электролётов) уменьшит негативное влияние на атмосферу.

Перспективные разработки вроде биодизелей и двигателей, работающих на отходах жизнедеятельности — потенциальный ключ к решению проблемы.

Использование экологически безопасного топлива в ракетах-носителях пока остаётся фантастикой. Современные технологии не позволяют выводить на орбиту аппараты, не прибегая к сжиганию десятков тонн токсичного горючего.

Высадка лесов

Создание зелёных насаждений в городах и на месте вырубок — перспективный способ борьбы не только с разрушением озонового слоя, но и с загрязнением атмосферы.

Деревья выделяют кислород, который затем под воздействием УФ-излучения Солнца превращается в озон.

Прочие методы борьбы с проблемой

Существует проект по выводу на орбиту 20-30 оснащённых лазерными излучателями спутников. Каждый аппарат представляет собой солнечный конвектор массой в 80-100 тонн. Он должен накапливать солнечную энергию и превращать её в электрическую. Электричество пойдёт на питание лазеров. Свет лазеров послужит катализатором реакции образования озона.

Защита озонового слоя в России

Россия как правопреемник Советского Союза соблюдает предписания Монреальского протокола. В стране действует закон «Об охране окружающей среды», его 54 статья касается охраны озонового слоя.

vote

Article Rating

Комментировать
0
2
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно