Разрушение озонового слоя

Защита озонового слоя заключается не только в разработке новых озонобезопасных хладагентов, но и в регенерации ХФУ и талонов, собранных из вышедшего из употребления оборудования. Это позволяет снижать производство ОРВ вплоть до полного его прекращения в соответствии с Монреальским протоколом.

Однако даже при полном соблюдении всеми странами существующих международных соглашений по ограничению использования ОРВ сезонные изменения содержания О₃ могут наблюдаться еще несколько десятилетий за счет накопившихся в стратосфере галогенсодержащих соединений, выделяющих атомы хлора и брома.

Заключение

Озоновый слой (озоносфера) располагается в стратосфере приполярных широт на высоте 10 км от поверхности Земли и на высоте до 50 км вблизи экватора. Максимальная концентрация озона О₃ отмечается на высоте 20-25 км. Озоновый слой называют озоновым щитом Земли, так как он защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Если этот газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно жесткость излучения резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения растительного и животного мира.

Озон поглощает некоторую часть инфракрасного излучения Земли. Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Земли, повышая отепляющее действие атмосферы.

В 1974 г. трое ученых - Пол Крутцен, Ф. Шервуд-Роланд и Марио Молина - приступили к обоснованию того, что озоновый слой действительно истощается, а причина этого - химикаты, производимые в результате человеческой деятельности. В 1995 г. работа этих ученых была отмечена Нобелевской премией.

Процессы разрушение озонового слоя происходят при наличии в стратосфере даже малых количеств соединений оксидов азота, водорода, хлора или брома, так как в их присутствии фотохимические реакции разрушения озона приобретают каталитический характер.

Главными виновниками разрушения озона являются хлорфторуглеводороды и галлоны.

Разрушение озонового слоя грозит изменением климата, вредным воздействием на здоровье человека (рак кожи, катаракта, нарушение иммунной системы, возрастание опасности инфекционных заболеваний), а также негативно влияет на многие растения и животных (падение урожайности сельскохозяйственных культур, гибель некоторых микроорганизмов) и даже на строительные материалы.

Для защиты озонового слоя Земли, во избежание экологических последствий международным сообществом было предложено поэтапное кращение производства и использования озоноразрушающих веществ согласно Венской конвенции (ВК) и Монреальскому протоколу (МП) и дополнениям к МП. Для развитых стран срок вывода из производства ХФУ, четыреххлористого углерода (ЧХУ) и метилхлороформа (МХФ) - 1 января 1996 г., то для развивающихся стран - 1 января 2006 г.

В настоящее время на ряде крупнейших в мире предприятий перешли на использование альтернативных озонобезопасных веществ. Уже более 80% производимых в мире аэрозолей используют углеводородные пропелленты (УВП) типа пропана или бутана. С 1994 г. на эту технологию перешли и ряд предприятий в России, в частности крупнейший завод аэрозольных упаковок в Казани.

Защита озонового слоя заключается не только в разработке новых озонобезопасных хладагентов, но и в регенерации ХФУ и галонов, собранных из вышедшего из употребления оборудования. Это позволяет снижать производство ОРВ вплоть до полного его прекращения в соответствии с Монреальским протоколом. Однако даже при полном соблюдении всеми странами существующих международных соглашений по ограничению использования ОРВ сезонные изменения содержания О₃ могут наблюдаться еще несколько десятилетий за счет накопившихся в стратосфере галогенсодержащих соединений, выделяющих атомы хлора и брома.

Список использованных источников

атмосферный озон мезосфера

1. Геоэкология: Учебник для студентов вузов/ Г.Н. Голубев. - 2-е изд. испр. и доп. М.: Аспект Пресс, 2006. - 288 с.

2. Роун Ш. Озоновый кризис. Пятнадцатилетняя эволюция неожиданной глобальной опасности./Пер. с англ. М.: Мир, 1993.

3. Соловьянов А.А. Озоновый кризис и Монреальский протокол. [Электронный ресурс].

4. Ларин И.К. Современное состояние исследований озонового слоя Земли. [Электронныйресурс].

5. Химия окружающей среды/Л.Ф. Голдовская.-2-е изд.-М.:Мир;Бином. Лаборатория знаний, 2007.-295с.

6. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.-СПб.:Петербург -XXI век, 2000.

7. Арский Ю.М., Данилов - Данильян В.И., Залиханов М.Ч., Кондратьев К.Я., Котляков В.М., Лосев К.С. Экологические проблемы: Что происходит, кто виноват и что делать? М: Изд. МНЭПУ, 1997. 332 с.

8. Никитин Д.П., Новяков Ю.В. Окружающая среда и человек. Учебное пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1980 г.

9. Экологические проблемы России/Под. Ред. А.В. Яблочкова, В.М. Захарова.-М.: Центр экологической политики России, 1999.

10. Панов Б.С. О проблеме защиты озонового слоя Земли. [Электронный ресурс].

Приложение

Ученые, которые установили причины снижения концентрации стратосферного озона.

Рисунок 1 - Круцен Пауль:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нобелевская премия по химии, 1995 (совместно с М. Молиной и Ф.Ш. Роуландом).

В 1973 он защитил диссертацию на степень доктора наук на тему о фотохимии озона в стратосфере и тропосфере и загрязнении стратосферы высоко летающими самолетами.

С тех пор он в основном специализировался по этой химико-экологической проблеме.

Исследования Круцена стимулировали развитие таких относительно новых научных дисциплин, как экологическая химия и химия атмосферы.

В 1995 Круцену вместе с американцами М.Молина и Ф.Р.Роуландом присуждена Нобелевская премия «за работу по химии атмосферы, особенно в связи с образованием и разрушением озона».

Круцен - самый цитируемый автор среди геологов (2911 ссылок на 110 публикаций за 1991-2001.

Рисунокм - Молина Марио:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(США). Нобелевская премия по химии, 1995 (совместно с П. Круценом и Ш.Ф. Роуландом).

Осенью 1973 он вошел в группу профессора Ф.Шервуда Роуланда в Ирвине, Калифорния. Роуланд был лидером в исследованиях химии «горячих атомов». Он предложил Молина выяснить, что происходит в окружающей среде с инертными промышленными химическими веществами - хлорфторуглеродами (фреонами), которые аккумулируются в атмосфере. В то время считалось, что они не оказывают существенного влияния на окружающую среду. Через три месяца Молина и Роуланд разработали теорию уменьшения озонового слоя в присутствии фреонов. Основные положения их можно сформулировать так: фреоны - антропогенные компоненты, поступление которых в нижние слои атмосферы (тропосферу) примерно равно их промышленному производству.

Будучи чрезвычайно химически устойчивыми в условиях тропосферы, фреоны имеют очень большое «время жизни» (40-150 лет). Единственным путем удаления их из тропосферы оказывается медленный перенос в стратосферу. В стратосфере они подвергаются фотолизу коротковолновым УФ-излучением Солнца, высвобождая атомы хлора.

В 1975 Молина стал постоянным сотрудником Калифорнийского университета в Ирвине и приступил к собственной программе исследования химических и спектроскопических свойств соединений, имеющих значение для атмосферы. В 1985, узнав об открытии сезонного уменьшения озонового слоя над Антарктикой. Молина принял участие в работе по изучению химизма атмосферы, создаваемого полярными стратосферными облаками, часть из которых состоит из кристаллов льда. Эта работа проводилась с использованием авиации. Ему удалось показать, что в условиях полярной стратосферы реакции активации хлора при наличии льда протекают весьма эффективно; ученые смоделировали влияние антарктических облаков на химию атмосферы в лабораторных условиях. Чтобы понять суть быстрых каталитических реакций над южным полюсом, проводились эксперименты с перекисью хлора, новым веществом, о котором до этого не было данных в литературе. Это оказалось важным для объяснения потери озона в полярной стратосфере. В 1995 ему была присуждена Нобелевская премия, которую он разделил со своим бывшим руководителем Ш. Роуландом и голландцем П. Круценом «за работу по химии атмосферы, особенно в связи с образованием и разрушением озона».

Рисунок - Роуланд Шервуд:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нобелевская премия по химии, 1995 (совместно с Й. Круценом и М. Молиной). Роуланд считал, что почти все необходимое для ученого-исследователя он получил, слушая и наблюдая Либби. Диссертация Роуланда была посвящена изучению свойств радиоактивных изотопов брома, полученных с помощью циклотрона.

В августе 1964 Роуланд - заведующий кафедрой химии Калифорнийского университета в Ирвине. Здесь он получал поддержку Комиссии по атомной энергии (до 1994), а затем НАСА. Химия «горячих атомов» продолжала играть главную роль в его исследованиях.

В январе 1972 в Форте Лаудердале, во Флориде, Роуланд был на докладе английского ученого Джима Лавлока (Jim Lovelock) о недавно произведенных им замерах концентрации в атмосфере следов фреона, и поручил своему ассистенту М. Молине исследовать судьбу фреонов в атмосфере. Через три месяца они поняли, что это серьезная проблема в изучении окружающей среды. Молина и Роуланд разработали теорию уменьшения озонового слоя в присутствии фреонов. Основные положения их можно сформулировать так:

Фреоны - антропогенные компоненты, поступление которых в нижние слои атмосферы (тропосферу) примерно равно их промышленному производству.

Вслед за их публикацией были предприняты многочисленные попытки математического моделирования убыли стратосферного озона при различных «сценариях» производства фреонов. Выяснилось, что более или менее реалистические модели требуют учета не менее 150 реакций с участием около 50 разных частиц, поскольку атомы хлора реагируют не только с озоном, но также с молекулами воды, метана, с оксидами азота и др.

В конце 1974 озоновая проблема привлекла внимание общественности, в связи с чем стали проводиться новые многочисленные научные эксперименты, слушания в законодательных органах, широкое обсуждение в печати. Озоновая проблема оказалась тесно связанной с важными экономическими факторами, и для ее решения потребовалось принятие на международном уровне политических решений, непосредственно затрагивающих жизненные интересы многих миллионов людей.

В 1995 Роуланд, М. Молина и Й. Круцен стали Нобелевскими лауреатами «за работу по химии атмосферы, особенно в связи с образованием и разрушением озона». Их исследования стимулировали развитие таких относительно новых научных дисциплин, как экологическая химия и химия атмосферы.

Размещено на Allbest.ru