Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

РЕФЕРАТ

з дисципліни «Стратегія сталого розвитку»

на тему: Небезпека від руйнування озонового шару Землі

Київ - 2017

Зміст

Вступ

Розділ 1. Озонові діри. Причини їх появи

1.1 Поняття озонової діри

1.2 Причини виникнення озонових дір

Розділ 2. Наслідки впливу руйнування озонового шару

2.1 Вплив на клімат Землі

2.2 Вплив на рослинність Землі

2.3 Вплив на земноводних та морські екосистеми

2.4 Вплив на організм людини

Розділ 3. Запобіжні заходи руйнування озонового шару в світовому суспільстві

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

озоновий дірка руйнування екосистема

Про первинну атмосферу Землі нам відомо дуже мало. Якщо Земля виникла з космічної протопланетної хмари, у складі якої знаходився у великій пропорції водень, то цей водень було досить рано загублено Землею. Геологи вважають, що відома нам атмосфера Землі вторинна та утворилася з вулканічних газів або вивільнена з геологічних порід. В цих газах не було вільного кисню (так його майже немає в атмосферах інших планет). Така вулканічна атмосфера Землі складалася тоді, мабуть, тільки з Н2, НОH, N2 та СО2. Тоді на Землі майже не було життя. Ультрафіолетова радіація з довжиною хвилі менш ніж 307 нм могла знищити ДНК живих клітин (краще сказати, зашкоджувати їх розмноженню, якщо б вони виникли). Тільки потужній шар води міг захистити живу речовину від радіації.Надзвичайно важливим для сучасної людини є питання про співвідношення життя та озону, що є в атмосфері Землі. Можна вважати, що життя (рослинний та тваринний світ) змогло розвинутися на Землі тільки тоді, коли виник достатньо потужний «озоновий щит». Актуальність даної теми дослідження полягає у дослідженні причин руйнування озонового шару та застосування цієї інформації для запобігання даного процесу. Озоновий шар - це захисний щит нашої планети. Завдяки йому все живе захищене від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Проте озоновий шар не є стабільним, його «товщина» змінюється і загалом має тенденцію до потоншення і виникнення «озонових дірок». Цей процес носить загрозливий характер для планети. Зниження концентрації озону на 1% приводить в середньому до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету біля поверхні землі на 2%. Ультрафіолет має достатню енергію, щоб руйнувати багато органічних молекул, включаючи ДНК. Таким чином проблема руйнування озону в атмосфері є важливою та нагальною для вирішення, в зв'язку з прямою небезпекою для людства в разі його зникнення.

Розділ 1. Озонові діри. Причини їх появи

1.1 Поняття озонової діри

Озон у стратосфері постійно народжується й гине, отже, його шар складається з рівноважної кількості. А оскільки ця рівновага рухлива, то товщина озонного шару може змінюватися. Спостерігаються добові, сезонні коливання вмісту озону, а також цикли, пов'язані з багаторічними змінами сонячної активності. Найбільша кількість озону (46 %) утвориться в стратосфері тропічного поясу, там максимум його щільності перебуває приблизно на висоті 26 км від поверхні. У середніх широтах він розташовується нижче: узимку - на висоті 22 км, а влітку - 24 км. У полярних районах висота максимуму становить усього 13-18 км, і тут озон найбільш інтенсивно переноситься в нижні шари атмосфери [2,c.34].. В 1985р Джозеф Фарман разом зі своїми співробітниками з Британської антарктичної служби вперше повідомив, що з кінця 1970х років над Антарктидою відбувалося значне потоншення озонового шару. Виміри супутника «Німбус-7», зроблені АрліномКрюгером з Годдардовського центра космічних польотів НАСА, показали, що з роками дефіцит озону збільшувався від однієї південної весни до іншої. В вересні та жовтні втрачається біля 70% озону над Антарктидою, що дорівнює приблизно 3% всього озону атмосфери.Виміри зроблені лабораторією Д. Хофмана з Університету шт. Вайомінг, США, показали, щонайбільша частина втрат озону проходить на висотах від 12 до 30 кілометрів. Було висунуто ряд гіпотез щодо пояснення виникнення озонової діри. Було відправлено декілька експедицій для того, щоб відсіяти невірні гіпотези. До зменшення концентрації озону в атмосфері веде сукупність чинників, головним з яких є руйнування молекул озону в реакціях з різними речовинами антропогенного і природного походження, відсутність сонячного випромінювання протягом полярної зими, особливо стійкий полярний вихор, який перешкоджає проникненню озону з приполярних широт, і утворення полярних стратосферних хмар (ПСХ), поверхню частинок якого каталізують реакції розпаду озону. Ці чинники особливо характерні для Антарктики, в Арктиці полярний вихор набагато слабший: через відсутність континентальної поверхні температура на декілька градусів вища, ніж в Антарктиці, а ПСХ менш поширені, до того ж мають тенденцію до розпаду на початку осені. Молекули озону (O3) хімічно дуже активні і можуть реагувати з багатьма неорганічними та органічними сполуками [6]...

1.2 Причини виникнення озонових дір

Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в кінці 1960-х років, тоді вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону являють викиди водяної пари і окисів азоту (NOХ) з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет. Однак, надзвукова авіація розвивалася значно менш бурхливими темпами, ніж передбачалося. Було висунуто кілька гіпотез щодо пояснення виникнення "озонової дірки" і відправлено декілька експедицій для того, щоб відсіяти неправильні гіпотези. Перша гіпотеза - це атмосферна циркуляція. Схема циркуляції могла поступово змінитися так, що над Антарктидою потоки повітря спрямувалися вверх. У результаті стратосферне повітря, збагачене озоном, заміщувалося повітрям з тропосфери - нижнього десятикілометрового шару, що містить мало озону. Але виміри, навпаки, показали, що насправді повітря, яке заповнює "озонову дірку ", надходить з вищих шарів, де озону зазвичай багато[1,c.87]...Друга гіпотеза - хімічні реакції. В одній з перших таких гіпотез йшлося про те, що навколо "озонової дірки " можуть у підвищених концентраціях бути наявні сполуки азоту, що є найважливішими агентами у руйнуванні озону. Причиною підвищення концентрації вважалися сонячна активність та атмосферна циркуляція. Більш достовірною є альтернативна хімічна теорія, згідно з якою утворення "озонової дірки" відбувається внаслідок дії сполук хлору, що надходять в атмосферу переважно у складі антропогенних хлорфторвуглеців (ХФВ) - фреонів. Величезна кількість (до 700 тисяч тон) цього газу надходить в атмосферу, перш за все від розкладання фреонів. Фреони - це гази, які не вступають біляповерхні Землі ні в які хімічні реакції і киплять при кімнатній температурі і через це різко збільшуються в об'ємі, що робить їх хорошими розпилювачами. Оскільки при розширенні знижується їх температура, фреони широко використовують ухолодильній промисловості [5].. .

Щороку кількість фреонів у земній атмосфері збільшується на 8-9%. Вони поступово піднімаються вгору, у стратосферу і під впливом сонячних променів стають активними - вступають у фотохімічні реакції, виділяючи атомарний хлор. Кожна частка хлору здатна зруйнувати сотні і тисячі молекул озону. Учені обчислили, щ0 за час тривалого перебування у стратосфері кожен атом хлору знищує майже 100 тис. молекул озону, і тим самим пропускає до земної поверхні стільки ж ультрафіолетових фотонів.

Отже, "озонова дірка" - це локальне зниження концентрації озону в стратосфері на 10-40 %, пов'язане з дією фреонів, зменшенням кількості кисню при запусках космічних кораблів та польотами реактивних літаків (рис. 1).

Розділ 2. Наслідки впливу руйнування озонового шару

2.1 Вплив на клімат Землі

Рис.2. Явище парникового ефекту в атмосфері Землі

Потоншення озонового шару може призвести до серйозних наслідків для клімату Землі. Вміст озону в атмосфері менше за 0.0001%, однак, саме озон повністю поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання сонця, що завдає серйозних поразок кліткам живих організмів. Падіння концентрації озону на 1% приводить, в середньому, до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету у поверхні землі на 2%. Внаслідок цього збільшується ймовірність поширення парникового ефектуОстаннім часом учені-метеорологи б'ють на сполох: сьогодні атмосфера Землі розігрівається набагато швидше, ніж будь-коли в минулому. За даними ООН, із кінця ХІХ до початку ХХІ ст. глобальна температура на нашій планеті підвищилася загалом на 0,6°С. Середня швидкість підвищення глобальної температури до 1970 р. становила 0,05°С за 10 років, а останніми десятиліттями вона подвоїлась. Це все зумовлено діяльністю людини [6]...Тепло надходить до поверхні Землі від Сонця та із надр планети. Сонце випромінює в основному у видимому діапазоні, й енергія сонячних променів поглинається поверхнею Землі. Рівновага підтримується тим, що Земля втрачає тепло завдяки інфрачервоному випромінюванню з поверхні. Інтенсивність інфрачервоного випромінювання зростає із температурою. Таким чином поверхня Землі нагрівається доти, доки не встановиться баланс між поглинутою й випроміненою енергією. Оскільки вміст озонового шару зменшується, збільшується кількість попадання на Землю інфрачервоного проміння і, таким чином, збільшується температура повітря в атмосфері. Без парникового ефекту температура поверхні Землі за оцінками була б приблизно на 33° нижчою, ніж є насправді, і складала б -18 °C.Також, важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Кислотний дощ - усі види метеорологічних опадів - дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, при якому спостерігається зниження pH дощових опадів з-за забруднень повітря кислотними оксидами (зазвичай - оксидами сірки, оксидами азоту).Термін "кислотні дощі" ввів в 1812 р. англійський інженер Роберт Сміт, в книжці "Повітря і дощ: почато хімічної кліматології". Кислотні дощі виникають у результаті поєднання з атмосферним киснем двоокису сірки та оксидів азоту, які викидаються у атмосферу працюючими на вугіллі та нафті електростанціями, металургійними заводами, а також автомобільним транспортом[3,c.95]...Добуті таким шляхом зневоднені сірчана та азотна кислоти відносяться вітрами у вигляді дощів та нерідко мають значну кислотність. Фільтруючись у ґрунті, вода кислотних дощів уносить багато поживних речовин: кальцій, магній, калій та натрій. Їх місце займають токсичні метали, які під дією дощів стають розчинними та вбивають мікроорганізми, які розкладають органічні залишки і ґрунт залишається без поживних речовин.Кислі опади спричинюють вимивання з грунтів кальцію, калію та магнію, що веде до деградації флори і фауни. Якщо людство не зменшить обсягу забруднень атмосфери й глобальна температура зростатиме й надалі, то дуже швидко клімат на Землі стане теплішим, ніж будь-коли впродовж 100 тис. років. Внаслідок чого, зменшиться кількість опадів, зміняться хмарні покриви, океанічні течії. Внутрішні райони континентів стануть сухішими, а узбережжя - вологішими, зима буде коротшою й теплішою, а літо - тривалішим і спекотнішим. Людині буде значно важче жити в такому кліматі, а для людей із важкими захворюваннями взагалі неможливо. Внаслідок спеки, виникне проблема з їжею, адже для вирощування сільськогосподарських культур і тварин необхідні сприятливі умови, багато води. Можна зробити висновок, що при таких умовах може наступити голод.

2.2 Вплив на рослинність Землі

Оскільки, знищення озонового шару впливає на збільшення парникового ефекту і випадання кислотних дощів, то це значною мірою призводить до змін у рослинності на нашій планеті.

Наприклад:

врожайність багатьох с/г культур знижується на 3-8% внаслідок ушкодження листя кислотами; - кислі опади спричинюють вимивання з грунтів кальцію, калію та магнію, що веде до деградації флори і фауни; - деградують і гинуть ліси; - отруюється вода озер і ставків, а отже отруюється й фауна у них;- зникнення комах у водоймах призводить до щезнення птахів і тварин, які ними живляться; - зникнення лісів у гірських районах зумовлює збільшення кількості гірських зсувів; - внаслідок, парникового ефекту багато видів рослин (які не пристосовані до збільшення температури) гинуть; - у посушливих районах дощі стануть ще більш рідкісними, що призведе до знищення рослин і утворення пустелі; - порушиться водносолевий баланс океанів.

2.3 Вплив на земноводних та морські екосистеми

Виснаження озонового шару ультрафіолетовими променями - це одна з причин зниження чисельності видів земноводних та морської екосистеми. Ось деякі ефекти:

· Перешкоджає росту і розвитку личинок.

· Змінює поведінку і звички.

· Є причиною деформації у деяких видів.

· Зменшує імунітет. Деякі види стали більш уразливими до хвороб і смерті.

· Пошкодження сітківки і сліпота у деяких видів.

· Впливає на виживаність мікроскопічних організмів морського фітопланктону, що беруть участь у перетворенні атмосферного діоксиду вуглецю в кисень.

2.4 Вплив на організм людини

Наслідки руйнування озонового шару також дуже небезпечні для здоров'я людини. Зменшення концентрації озону в стратосфері нашої планети призводить до багатьох негативних наслідків.

По-перше, при появі озонових дірок збільшується вплив ультрафіолетового випромінювання на нашій планеті, що в свою чергу значно впливає на людину.Ультрафіолетове випромінювання у малих кількостях необхідне для людини, адже найбільш виражений прояв нестачі ультрафіолету в організмі - це авітаміноз. При авітамінозі порушується фосфорно-кальцієвий обмін і процес кісткоутворення, а також відбувається зниження працездатності і захисних властивостей організму від захворювань. Подібні прояви характерні для осінньо-зимового періоду при значній відсутності природної ультрафіолетової радіації («світлове голодування») [4]...

Однак, надлишок ультрафіолетового випромінювання негативно впливає на організм людини. Вплив на шкіру великих доз УФ-випромінювання призводить до шкірних захворювань (дерматитів). Підвищені дози УФ-випромінювання впливають і на центральну нервову систему, відхилення від норми виявляється у вигляді нудоти, головного болю, підвищеної сонливості, підвищення температури тіла та ін. Ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі менше 0,32 мкм негативно впливає на сітківку очей, викликаючи болісні запальні процеси. Зараз підраховано, що при зменшенні озонового шару на 10% буде спричинено розвиток раку шкіри додатково у 300 тис. чоловік, а катаракти - у 1 млн. 750 тис. чоловік. Постане серйозна загроза здоров'ю всього населення Землі.Для захисту шкіри від УФ-випромінювання використовують захисний одяг, спеціальні покривні креми та мазі, а також для захисту очей використовують світлозахисні окуляри.

Розділ 3. Запобіжні заходи руйнування озонового шару в світовому суспільстві

Занепокоєна загрозою парникового ефекту світова спільнота намагається запровадити низку запобіжних заходів. У 1992 р. Конференцією ООН із питань довкілля й розвитку прийнято Рамкову конвенцію про зміну клімату, мета якої - «досягти стабілізації концентрації парникових газів у атмосфері на такому рівні, який не допускав би шкідливого антропогенного впливу на кліматичну систему», Конвенцію підписали практично всі держави - члени ООН, у тому числі й Україна. Згідно з цією Конвенцією і Кіотським протоколом, що є її доповненням, промислово розвинені країни, до яких віднесено й Україну, повинні понизити вживання ХФВ до половини рівня 1986 р. Для використання як пропелент в аерозолях уже знайдений непоганий замінник ХФВ - пропан-бутанова суміш. Такі аерозолі вже виробляються в багатьох країнах, у тому числі і в Україні. Складніше йде справа з холодильними установками - другим за обсягом споживачем фреонів. Справа в тому, що через полярність молекули ХФВ мають високу теплоту випарювання, що дуже важливо для робочого тіла в холодильниках і кондиціонерах. Непогані результати отримані для повністю фторованих вуглеводнів. У багатьох країнах ведуться розробки нових альтернативних замінників і вже досягнуті непогані практичні результати, але повністю ця проблема ще не вирішена. Використання фреонів продовжується і поки що дуже далеко до стабілізації рівня ХФВ в атмосфері.

Цікавий факт: до заборони фреонів холодоагенти для холодильної промисловості коштували близько $1 за кілограм. Після Монреальського протоколу хімічними корпораціями були розроблені «озонобезпечні» холодоагенти за ціною майже в 5 разів вище, які тепер всі зобов'язані купувати. Таким чином, підписання Монреальського протоколу принесло значні прибутки певним корпораціям і виникають певні сумніви: а чи не заради цих прибутків власне і був прийнятий даний договір та розкручена «вина» фреонів у руйнуванні озону? [7]..

Кабінет міністрів України затвердив програму виробництва і використання озоноруйнуючих речовин (ОРВ). Для цього була створена спеціальна озонова служба, одна з функцій якої - постійний контроль вмісту озону у приземній атмосфері. Цей контроль особливо необхідний у промислових районах, де забруднення біосфери пилом, газом, автомобільними вихлопами, різними токсичними речовинами досягло критичного рівня.

Слід зазначити, що за результатами 25-річних досліджень визначилася тенденція до відновлення озонового шару. По різних оцінках його нормальна товщина відновиться до 2040-2060 року. Ці перші знаки символізують один із найбільших успіхів в історії міжнародних союзів заради загального добра. Дійсно, лише смертельна загроза всьому населенню планети змусила уряди країн об'єднатися задля збереження життя.

Висновок

Можливості впливу людини на природу постійно ростуть і вже досягли такого рівня, коли людина може зруйнувати планету, знищити все живе, повністю змінити кліматичні умови ін. Оксиди азоту з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет значно впливають на зменшення вмісту озону в стратосфері. Вже не в перший раз речовина, який довгий час вважався абсолютно нешкідливою, виявляється насправді надто небезпечною. Років двадцять назад навряд чи хто-небудь міг передбачити що звичайний аерозольний балончик може представляти серйозну загрозу для планети загалом.

Встановлено, що утворення «озонових дір» пов'язане із широким застосуванням в усьому світі речовин, що містять хлор і фтор,піднімаючись нагору, вони розпадаються й утворюють хлор, що і руйнує озон. Один атом хлору здатний розкласти 100 тис. молекул озону!Руйнування озонового шару негативно впливає не тільки на біосферу (париковий ефект,кислотні дощі), рослинний та тваринний світ, а й на людину (дерматити, нервові розлади, захворювання очей, виникнення раку).Вплив людини на природу постійно зростає і вже досяг такого рівня, коли можна завдати біосфері невиправного збитку. Років двадцять тому навряд чи хто-небудь міг передбачити, що нешкідливий звичайний аерозольний балончик може являти серйозну загрозу для планети в цілому. На жаль, далеко не завжди вдається вчасно передбачити, як те або інше з'єднання впливатиме на біосферу. Проте у випадку із ХФВ така можливість була: всі хімічні реакції, що описують процес руйнування озону ХФВ, украй прості і відомі досить давно. Але навіть після того, як проблема ХФВ була в 1974 р. сформульована, єдиною країною, що вжила певних заходів по скороченню виробництва ХФВ, були США, але заходи ці були абсолютно недостатніми.

Потрібна була досить серйозна демонстрація небезпеки ХФВ для того, щоб були вжиті серйозні заходи у світовому масштабі. Слід зауважити, що навіть після виявлення озонових дір, ратифікація конвенції Монреаля у свій час знаходилася під загрозою. Мабуть, проблема ХФВ навчить із великою увагою і побоюванням ставитися до всіх речовин, що потрапляють в біосферу в результаті діяльності людства.

Наші пропозиції щодо вирішення проблеми знищення озонового шару нашої планети: - Зменшення викидів стратосферної авіації, для цього потрібно проводити постійну пропаганду серед населення в аеропортах, вести роз'яснювальну роботу серед науковців.- Зменшення викидів підприємств теплоенергетики, металургійного комплексу, нафтовидобувної промисловості, нафтохімічної промисловості, виробництво будівельних матеріалів та викидів з автотранспорту. Для цього необхідно націлювати уряд, підприємців і науковців до збільшення ККД не шляхом розширення підприємств, а шляхом покращення фільтрів очистки, які використовують на даних підприємствах, щоб покращити екологічні показники. - Знайдення альтернативної заміни для ХФВ. Це має бути не лише робота науки, але матеріальна і технічна підтримка урядів усіх держав.

Нам потрібно все знати про світ, який нас оточує. І, піднімаючи ногу для чергового кроку, слід уважно подивитися, куди станеш. Провалля і болота гірких помилок уже не прощають людству бездумного життя.Це все необхідно зробити в цілях екологічної безпеки нашої планети, і всього живого на ній.

Список використаних джерел

1. Основи екології: Підручник. Затверджено МОН / Олійник Я.Б., Шищенко П.Г., Гавриленко О.П. -- К., 2012. -- 558 с.

2. http://www.libr.dp.ua/site-libr/?idm=1&idp=130&ida=461 Васюкова, Г.Т. Екологія: підручник / Г. Т. Васюкова, О. І. Грошева. - К.: Кондор, 2009. - 524 с.

3. Потіш, Л. А. Екологія: навчальний посібник для вищої школи / Л. А. Потіш. - К.: Знання, 2008. - 272 с.

4. Загоруй Я.Б. Причини та наслідки руйнування озонового шару //http://h.ua/art.php?id=5364

5. Руйнування озонового шару: причини і наслідки // https://www.sajvo.in.ua/2015/02/rujnuvannja-ozonovogo-sharu-prychyny.html

6. Озонова діра // http://znaimo.com.ua/Озонова_діра

7. Озонові діри - причини і наслідки // http:// www.magey.com.ua/fundamentalna-nauka/285-ozonovi-diri-prichini-i-naslidki