Озон і озоновий шар в атмосфері - екологія

Озоновий шар це повітряний шар у верхніх шарах атмосфери (стратосфері) що складається з особливої ​​форми кисню озону. Молекула озону складається з трьох атомів кисню (О3). Озоновий шар починається на висотах близько 8 км над полюсами (або 17 км над Екватором) і простягається вгору до висот приблизно рівних 50-ти км. Однак щільність озону дуже низька, і якщо стиснути його до щільності, яку має повітря біля поверхні землі, то товщина озонового шару не перевищить 3,5 мм. ( "Reporting on Climate Change"). Озон утворюється, коли сонячне ультрафіолетове випромінювання бомбардує молекули кисню (О22 -> О3).

Так як озоновий шар поглинає ультрафіолетове випромінювання, то його руйнування призведе до більш високих рівнів ультрафіолетового випромінювання на поверхні землі. Це, в свою чергу, викличе збільшення випадків раку шкіри. Іншим наслідком підвищеного рівня ультрафіолетового випромінювання стане розігрів поверхні землі і, внаслідок цього, зміна температурного режиму, режиму вітрів і дощів і підвищення рівня моря.

У 1985 році британські вчені оприлюднили дані, згідно з якими у попередні вісім років були виявлені збільшуються кожну весну озонові діри над Північним і Південним полюсами.

Вчені запропонували три теорії, що пояснювали причини цього феномену:

руйнування озонового шару оксидами азоту сполуками, що утворюються природним чином на сонячному світлі;

повітряні потоки з нижніх шарів атмосфери при русі вгору розштовхують озон і

сполуки хлору в атмосфері руйнують озон.

Вчені прийшли до висновку, що сполуки хлору, звані хлорфторвуглецями (ХФУ), які широко використовувалися в промисловості і в побуті, несуть відповідальність за руйнування озонового шару землі. Деякі види хлорфторуглеродов використовувалися в якості охолоджувачів в холодильних установках і кондиціонерах. Інші ХФУ застосовувалися для виробництва поролонів і пінопластів матеріалів, широко використовуваних в багатьох споживчих товарах, починаючи від одноразової пенопластовой посуду і закінчуючи ізоляційними матеріалами. Хлорфторвуглеці знайшли широке застосування в балонах для розпилення аерозолів і в якості речовин для промивання електрообладнання.

У монтреаль була прийнята система, по якій озоноруйнівні речовини поділялися за наступними критеріями: здатність руйнувати озон і тривалість їх життя в атмосфері (Reporting on Climate Change. P.73) Нижче наведена таблиця цих речовин, взята з Федерального реєстру 1988 го року (англійська абревіатура CFC позначає «хлорфтороуглерод»):

Озоноруйнуючий потенціал деяких речовин

Інша проблема, пов'язана з озоном, але не пов'язана з руйнуванням озонового шару це фотохімічний зміг. Озон в нижніх шарах атмосфери (тропосфері) є забруднюють речовиною. Він утворюється на світлі при реакції оксидів азоту з вуглеводнями (див. Розділ "Зважені в повітрі токсичні речовини"). Озон в тропосфері знижує продуктивність сільськогосподарських культур. Він уповільнює фотосинтез в рослинах і послаблює їх. За оцінками фахівців, в США щорічні втрати кукурудзи, пшениці, соєвих бобів і арахісу викликані озоном сягають від 1.9 до 4.5 мільярдів доларів.

На додаток озон прискорює процес руйнування гумових виробів, текстилю та покриттів

Зважені в повітрі токсичні частки

Первинні дрібнодисперсні домішки сажа, летюча зола, частки металів і пари потрапляють в атмосферу в результаті фізичних або хімічних процесів. Вторинні дрібнодисперсні домішки утворюються внаслідок реакцій між різними газами в атмосфері. Вторинні домішки становлять від шістдесяти до вісімдесяти відсотків усіх дрібнодисперсних часток, що реєструються в містах.

Людський ніс природним чином відфільтровує великі частинки пилу, але не захищає від дрібнодисперсних частинок, і такі речовини, як сірчана кислота, миш'як, берилій або нікель, можуть потрапити в легені. Деякі речовини (бенз [а] пірени, бензантрацен-супертоксикантів, з'єднання металів), що потрапляють в організм при вдиханні, мають канцерогенні властивості.

Одне дослідження показало, що солі сірчаної кислоти, що викидаються в атмосферу автотранспортом, а також при спалюванні нафти і вугілля, стали причиною двадцяти однієї тисячі передчасних смертей в регіоні, де проводилося це дослідження. Фахівці вважають, що ці речовини загострюють респіраторні захворювання астму, хронічні бронхіти, емфізему легенів і викликають переривчастий подих і подразнення слизової оболонки очей.

Оксиди азоту (NOx), головним чином утворюються внаслідок вторинних реакцій сполук азоту, також пов'язують з респіраторними і серцево-судинними захворюваннями.

Метали, виявлені в повітрі, включають: свинець, кадмій, нікель, берилій, ртуть, миш'як, ванадій і хром. Крім того в повітрі присутні порівняно невеликі кількості скловолокнистого мінералу азбесту. Високі концентрації свинцю вражають центральну нервову систему, в той час як низькі дози вражають мозок і призводять до психічних розладів у дітей. Азбест викликає рак легенів і плеври. Нікель, миш'як, хром і тальк пов'язують з утворенням ракових пухлин.

На додаток до перерахованих аерозольним часткам, в повітрі присутній ще безліч інших забруднюючих речовин, які призводять до захворювань людини, тварин і птахів, до поразок сільгоспкультур і так далі. Нижче наведено список найбільш часто зустрічаються забруднювачів.

Найбільш поширені хімічні речовини-забруднювачі повітря і їх вплив на людину

As (миш'як). Джерела надходження в атмосферу: вугільні і нафтові печі, скляне виробництво. Викликає руйнування вегетативної нервової системи, параліч кровоносної системи, порушення обміну речовин. Вплив протягом тривалого часу може призвести до раку легенів і шкіри.

С6 Н6 (бензол). Джерела надходження в атмосферу: нафтопереробні заводи, автомобільні вихлопи. Вплив протягом тривалого часу може викликати лейкемію.

Cd (кадмій). Джерела надходження в атмосферу: металургійне виробництво, спалювання сміття, вугілля і нафти. Вплив протягом тривалого часу може викликати ураження нирок і легень, ослаблення кісток.

Сl2 (хлор). Джерела надходження в атмосферу: хімічне виробництво. Викликає подразнення слизових тканин.

СО (чадний газ). Джерела надходження в атмосферу: автомобільний транспорт, спалювання вугілля і нафти, сталеплавильне виробництво. Викликає задуха, вражає серцево-судинну систему, порушує роботу кровоносної системи.

F (іон фтору). Джерела надходження в атмосферу: сталеплавильне виробництво. Високі концентрації призводять до флюорозу (руйнування зубів у дітей).

Нх Сх (вуглеводні). Джерела надходження в атмосферу пари незгорілого бензину. На сонячному світлі вступає в реакцію з оксидами азоту і утворює фотохімічний зміг.

НСНО (формальдегід). Джерела надходження в атмосферу: автомобільний транспорт, хімічне виробництво. Дратує слизові оболонки очей і носа.

НСl (хлористий водень). Джерела надходження в атмосферу: сміттєспалювальні заводи, хімічне виробництво. Дратує слизові оболонки очей і легкі.

HF (фтористий водень). Джерела надходження в атмосферу: заводи з виробництва мінеральних добрив, сталеплавильне виробництво. Дратує шкіру, очі, слизові оболонки.

Hg (ртуть). Джерела надходження в атмосферу: спалювання вугілля і нафти, сталеплавильне виробництво. Викликає тремор (тремтіння рук) і психічні розлади, вроджені дефекти.

HNO3 (азотна кислота). Джерело: реакції діоксиду азоту (NO2) в атмосфері. У високих концентраціях призводить до виникнення кислотних дощів. Викликає респіраторні захворювання.

HONO (азотистая кислота). Надходить в атмосферу в результаті реакцій між діоксидом азоту (NO2) і парами води. Викликає респіраторні захворювання.

Н2 S (сірководень). Джерела надходження в атмосферу: нафтопереробні заводи, очисні споруди, целюлозно-паперове виробництво. Викликає нудоту, подразнює очі.

H2 SO4 (сірчана кислота). Джерело надходження в атмосферу: утворюється на сонячному світлі під час реакції діоксиду сірки та гідроксил іонів (- OH). Викликає респіраторні захворювання.

Mn (марганець). Джерела надходження в атмосферу: металургійне виробництво, електростанції. Вплив на протязі довгого часу може викликати хворобу Паркінсона.

Ni (нікель). Джерела надходження в атмосферу: сталеплавильне виробництво, спалювання нафти і газу. У високих концентраціях може викликати рак легенів.

NO (оксид азоту). Джерела надходження в атмосферу: автотранспорт, спалювання вугілля і нафти. Легко переходить в діоксид азоту (NO2).

NO2 (діоксид азоту). Джерело надходження в атмосферу: утворюється на сонячному світлі з NO. При цьому в тропосфері утворюється озон, який в нижніх шарах атмосфери є забруднювачем. При попаданні у верхні шари атмосфери стратосферу діоксид азоту руйнує озоновий шар землі. Діоксид азоту викликає бронхіт, знижує опірність організму до респіраторних захворювань.

ВІН (радикал гідроксилу). Джерело надходження в атмосферу: утворюється на сонячному світлі під час реакції вуглеводнів та оксидів азоту. Вступає в реакції з іншими газами і утворює кислоти.

О3 (озон). Джерела надходження в атмосферу: утворюється на сонячному світлі під час реакції оксидів азоту і вуглеводнів. Дратує слизові оболонки очей, загострює астму.

ПАН (гідронітрат пероксіацетіла). Джерела надходження в атмосферу: утворюється на сонячному світлі під час реакції оксидів азоту і вуглеводнів. Дратує слизові оболонки очей, загострює астму.

Pb (свинець). Джерела надходження в атмосферу: вихлопи автомобільного транспорту, сталеплавильне виробництво. Вражає головний мозок, викликає високий кров'яний тиск, уповільнює зростання.

SiF4 (тетрофторід кремнію). Джерела надходження в атмосферу: хімічне виробництво. Подразнює легені.

SO2 (діоксид сірки). Джерела надходження в атмосферу: спалювання нафти і вугілля, сталеплавильне виробництво. Діоксид сірки є причиною кислотних дощів. Знижує опірність до респіраторних захворювань, подразнює слизові оболонки очей.

Інформація про роботу «Озон і озоновий шар в атмосфері»

упаковках як розпилювача. Оскільки велика частина вироблених в світі фреонів потрапляє в атмосферу, можна сказати, що випуск фреонів майже повністю працює на скорочення озонового шару. Фреони досить швидко піднімаються вгору, в стратосферу. У стратосфері під дією ультрафіолетового випромінювання вони досить швидко розкладаються. В результаті виділяються активні атоми хлору.

60-80% шумів, спіткати людину в житловій забудові, створюють транспортні потоки. У таблиці наводяться дані про джерела транспортного шума.2 У загальному випадку обмеження забруднення атмосфери автотранспортом зводиться до: 1) вдосконалення двигуна автомобіля і його технічного стану; 2) раціональної організації перевезень і руху; 3) скорочення поширення забруднення від.

території, обумовлені головним чином її природно-ресурсним потенціалом і загальною стійкістю природних ландшафтів (комплексів, геосистем) до антропогенних впливів. З історії З початку 20 століття вчені спостерігають за станом озонового шару атмосфери. Зараз вже всі розуміють, що стратосферний озон є свого роду природним фільтром, що перешкоджає проникненню в нижні.