Озоновый слой атмосферы предохраняет все живое на земле от действия: Озоновый слой восстанавливается, и это хорошо для климата

Озоновый слой

Озоновый слой расположен в верхних слоях атмосферы (стратосфере) и содержит большое количество озона (03). Он начинается на высотах около 8 км над полюсами и 17 км над экватором. Его назначение — поглощать коротковолновое ультрафиолетовое излучение. В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40 %. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней части стратосферы.[ …]

Озоновый слой является своеобразным стабилизатором и демпфером в механизме температурного режима атмосферы. Стратосферный слой озона во многом определяет температурный режим атмосферы. На более верхних уровнях атмосферы за счет поглощения коротковолновой части УФ излучения атомами водорода, азота, кислорода их кинетическая энергия возрастает, а, следовательно, возрастает и температура атмосферы. До высот 80 км достигает ослабленная часть УФ излучения Солнца. В этой области поглощение незначительно, поэтому температура принимает минимальное значение («180 К).[ …]

Истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Оно ослабляет способность атмосферы защищать все живое от жесткого ультрафиолетового излучения («УФ-радиация»), энергии одного фотона которого достаточно, чтобы разрушить большинство органических молекул. Поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, увеличивается количество заболеваний раком кожи и т.д. По мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России, при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя, заболеют раком кожи дополнительно 6 млн человек. Растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу.[ …]

Сохранение озонового слоя — одна из глобальных задач мирового сообщества. Для предотвращения разрушения озонового слоя необходим отказ от хлорсодержащих веществ. В 1987 г. 34 страны подписали Монреальский протокол об ограничениях производства хлорированных и фторированных углеводородов. Эта практика расширяется, и за этим направлением большое будущее. Другим направлением является создание систем генерации озона в атмосфере, что связано с серьезными затратами.[ …]

Стратосферный озоновый слой защищает Землю от перегрева. По данным доктора физико-математических наук Л.К.Ракиповой количество тепла, поглощаемого озоном (3% приходящей солнечной радиации),- это больше, чем вклад озона в парниковый эффект. В основном озон — антипарниковый газ. Районы в Северном полушарии, где содержание озона максимально, практически совпадают в холодное время года с основными очагами холода в Канаде и Восточной Сибири. Таковы многое объясняющие данные доктора географических наук К.В.Кондратовича.[ …]

Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракт, на 2,6% увеличивает число раковых заболеваний кожи. Установлено, что жесткий ультрафиолет подавляет иммунную систему организма.[ …]

Учитывая толщину озонового слоя (%) и уровень загрязнения атмосферы ф; ст), можно по формуле (4.15) оценить допустимое время облучения человека для диапазона УФИ «В». Однако для объективной оценки отрицательного биологического действия УФИ необходимо учитывать индивидуальные особенности человека. Это можно сделать при условии совпадения механизмов био-процессов с процессами дозиметрии при интегральной регистрации солнечного излучения.[ …]

Причиной разрушения озонового слоя является попадание в него хлора и оксидов азота, которые содержатся в основном в промышленных выбросах и выбросах автомобилей. В этих процессах наиболее значимо первое вещество.[ …]

Поскольку ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты и для здоровья людей, эти данные привлекли пристальное внимание ученых, а затем и экологически озабоченных кругов общества. Был высказан ряд гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Большинство специалистов склоняется к мнению о техногенном происхождении резкого увеличения озоновых дыр. Наиболее обосновано представление, согласно которому главной причиной является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных чрезвычайно активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией: О + Ог -» Оз (см. п. 3.5).[ …]

Исследования проблемы озонового слоя получили заслуженно высокую оценку. Шервуд Роуланд, Марио Молина и Пауль Крутцен за исследования химических процессов в экосфере, связанных с озоновым слоем, были удостоены Нобелевской премии по химии. Это первая Нобелевская премия за исследования проблем геоэкологии.[ …]

Хотя реально никакого “слоя” озона нет — озон существует в виде малой примеси к атмосферному воздуху на всех высотах от поверхности Земли примерно до 100 км, его концентрация с изменением высоты не остается постоянной. Вначале концентрация озона с высотой растет, а затем снижается. Максимум высотного распределения концентрации озона, лежит в области высот от 15 до 25-30 км. Условно этот слой высот называют озоновым слоем.[ …]

На протяжении многих лет в озоновом слое наблюдаются локальные уменьшения содержания озона — озоновые дыры. Под озоновой дырой понимают пространство в озоносфере, характеризующееся значительным понижением концентрации озона (до 50%) под воздействием естественных и антропогенных факторов. Время от времени эти громадные по площади дыры возникают над разными территориями и висят над ними от нескольких дней до недели, частота их появления увеличивается.[ …]

Одна из причин изменчивости озонового слоя — воздействие озоноразрушающих веществ (ОРВ). Степень воздействия эт х веществ на озоновый слой характеризуется озоноразрушающим потенциалом. В России в 1996 г. 46% ОРВ использовалось в производстве аэрозолей, 27% — в холодильной технике, 14% — в производстве растворителей, 11% — пенопластов, 2% — в производстве пены для огнету ш ител ей. [ …]

При каждом запуске «Шатлов» в озоновый слой попадает десятки тонн газообразного хлора от окисления перхлората аммония (КН4С104), что эквивалентно по своему воздействию сотням тонн фреона, разрушающего озоновый слой. Выход — в использовании «адны» (в которой нет хлора — ?Ш4]М(КС)2)2 с гидридом алюминия). Это экологически чистое ракетное тотлива.[ …]

Отрицательное влияние на состояние озонового слоя оказывают выбросы в атмосферу химической и электронной промышленности. Строгий и постоянный контроль за состоянием озонового слоя является необходимым условием охраны окружающей среды. В этом плане большое значение имеет метод лазерного зондирования профилей стратосферного озона [15], который позволяет получить информацию, не получаемую традиционными озонозондами.[ …]

Основная часть воздуха содержится в нижних слоях атмосферы, имеющей сложный характер по высоте. Нижний слой наиболее плотный. Он определяет погоду и содержит около 80% воздуха, простирается до 12—15 км (рис. 5.1) и называется тропосферой (давление на высоте 3 км составляет почти 0,7 от земного, а на высоте 9 км — 0,3). Над тропосферой до высоты 40 км находятся стратосфера и озоновый слой, поглощающий ультрафиолет (озоновые «дыры» образуются именно здесь).[ …]

Модельные предсказания будущего поведения озонового слоя [176], в том числе озоновой дыры в Антарктике, на которых в значительной степени был основан Монреальский Протокол и другие международные соглашения, не учитывали долгопериодных изменений циркуляции и волновой активности атмосферы. В свою очередь, межгодовые и долгопериодные вариации динамики атмосферы связаны с изменениями в Мировом океане — аномалиями температуры поверхности океанов (ТПО), которые являются термическим источником возбуждения планетарных атмосферных волн, оказывающих сильное влияние на циркуляцию стратосферы в зимне-весенний период, особенно во время стратосферных потеплений [144]. Поскольку антропогенные озоноразрушающие вещества имеют большое время жизни в атмосфере (годы и десятки лет), модели предсказали, что восстановление озонового слоя к нормальному состоянию под действием сокращения эмиссии в атмосферу фреонов и галонов должно произойти лишь к 2030-2050 гг. [176].[ …]

Самостоятельным объектом охраны ОПС является озоновый слой (часть атмосферы Земли, кроме этого состоящей из стратосферы и тропосферы). Следует сказать, что правового механизма регулирования охраны озонового слоя в России практически не существует. Необходимость его охраны отмечена в 1977 г. в Программе ООН по окружающей среде «Мировой план действий по озоновому слою». Порядок ввоза в Россию и вывоза из России озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции регулируется постановлением Правительства Российской Федерации от 8 мая 1996 г. № 563.[ …]

Запуск мощных ракет, полеты самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, уничтожение леса пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике, бытовой химии и парфюмерии-главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли. Разрушение озонового слоя сопровождается рядом опасных и скрытых негативных воздействий га человека и живую природу.[ …]

Одной из глобальных проблем является разрушение озонового слоя Земли. Озон образуется в стратосфере из молекулярного кислорода путем присоединения к нему атомарного кислорода, который образуется под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца (в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода). Стратосферный озон (озо-носфера) расположен на высотах от 10 до 45 км. Общее содержание озона в этом слое невелико: толщина приведенного к нормальному давлению) слоя составляет всего около 3 мм. Слой озона защищает поверхность Земли (и все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Поглощая это излучение, озон существенно влияет на распределение температуры в верхней атмосфере. Разрушение молекул озона очень сильно зависит от наличия различных малых составляющих (окислов азота, водорода, хлора, брома). В их присутствии фотохимические реакции разрушения озона носят каталитический характер — количество циклов разрушения озона при этом составляет от сотен до миллионов. [ …]

Появление кислорода на Земле привело к образованию озонового слоя (на высоте 20—35 км), не пропускающего к поверхности Земли жесткое ультрафиолетовое излучение. Это способствовало созданию благоприятных условий для возникновения многих видов животных и растений. В настоящее время на Земле насчитывается до 1,5 млн. видов животных и до 500 тыс. видов растений.[ …]

Параллельно с получением научных данных о влиянии ХФУ на озоновый слой в политической и экономической сферах, прежде всего США и Западной Европы, проводились мероприятия, направленные на ограничение распространения и использования ХФУ. В 1978 г. в США был принят закон, запрещающий использование ХФУ в качестве аэрозольных распылителей. В 1985 г. была подписана Венская конвенция, в которой предусматривался комплекс мероприятий по сохранению озонового слоя. В 1987 г. в Монреале был подписан Протокол о веществах, разрушающих озоновый слой, в котором намечены сроки и темпы замораживания и сокращения мирового производства наиболее распространенных ХФУ. Монреальский протокол был подписан 16 сентября, с тех пор этот день отмечается как Всемирный день защиты озонового слоя. В 1990 г. в Лондоне под эгидой ЮНЕП прошло совещание, в котором приняли участие представители 92 стран. На этом совещании был расширен список запрещенных к производству веществ и принято решение о полном прекращении производства ХФУ к 2000 году. На четвертой встрече в Копенгагене в 1992 г. было принято новое дополнение к Монреальскому протоколу, сроки реализации проекта были сокращены. Россия, правопреемница СССР, объявила о невозможности выполнения новых требований Протокола в полном объеме.[ …]

В составе атмосферы особо выделяется такой ее компонент, как озоновый слой атмосферы. Это — тонкий газовый слой, защищающий землю от прямых солнечных излучений.[ …]

Среди глобальных проблем современной экологии (парниковый эффект, разрушение озонового слоя, загрязнение воды и атмосферы, радиоактивные отходы и др.) акустическое загрязнение — одно из наиболее тревожных, поскольку не меньше влияет на людей, чем, например, разрушение озонового слоя или кислотные дожди. Неблагоприятное акустическое воздействие в той или иной мере, по-видимому, ощущает каждый второй человек на планете. Широкое внедрение в промышленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, широкое использование многочисленных средств наземного, воздушного и водного транспорта, повсеместное применение разнообразного электрифицированного бытового оборудования — все это привело к тому, что человек на работе, в быту, на отдыхе, при передвижении и пр. подвергается многократному воздействию вредного шума.[ …]

О. с. а. состоит из газа озона, образуемого в атмосфере под воздействием ультрафиолетового излучения солнца. Озоновый слой расположен на высоте от 20 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20—25 км. Этот слой атмосферы (атмосферного воздуха) предохраняет все живые организмы (растительный мир, животный мир, человека) на Земле от губительного воздействия радиации Солнца (см.: Советский энциклопедический словарь.[ …]

После возрастания концентрации кислорода в атмосфере и достижения уровня 10% от современного (2-я точка Пастера) озоновый слой стал настолько эффективно защищать живое от жесткого ультрафиолетового излучения, что жизнь постепенно вышла из водной среды на сушу. Дальнейшее формирование наземных экосистем пошло относительно автономно от процессов эволюции водных экосистем. Развитие наземной зеленой растительности обеспечило большие количества кислорода и пищи, которые были необходимы для последующей эволюции таких крупных животных, как динозавры и млекопитающие, а также человека. Одновременно океанический планктон дополнительно к формам с клеточными оболочками из органических веществ пополнился формами с известковыми, а позже и с кремниевыми оболочками.[ …]

Озон (03) — аллотропная модификация кислорода. Максимальная концентрация озона наблюдается на высоте 20 — 35 км. Создаётся особый озоновый слой атмосферы, выполняющий функции защиты Земли от ультрафиолетовой радиации Солнца (практически полностью поглощает её). Кроме того, озоновый слой задерживает около 20 % инфракрасного теплового излучения Земли, создавая благоприятные условия для её теплового режима. Но излишне высокое содержание озона также нежелательно, поскольку он может оказывать токсичное, разрушительное воздействие на живые организмы из-за высоких окислительных свойств. [ …]

В нашей стране в мае 1995 г. принято постановление Правительства РФ № 526 «О первоочередных мерах по выполнению Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой», а в мае 1996 г. — постановление Правительства РФ № 563 «О регулировании ввоза в Российскую Федерацию и вывоза из Российской Федерации озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции».[ …]

Несмотря на крайне низкое количественное содержание, этот газ имел и продолжает иметь неоценимое эколого-биологическое значение, так как слой озона практически полностью поглощает поток коротковолновых УФ-лучей Солнца с длиной волны 200— 280 нм и около 90% ультрафиолетового излучения с длиной волны 280—320 нм. Таким образом, озоновый слой является охранным щитом от жесткого, короче 280 нм, УФ-излучения, крайне опасного для всего живого на планете. При этом наблюдения и расчеты ученых выявили, что если общее содержание озона сократится всего лишь на 10—20%, то на каждый процент такого сокращения придется приблизительно 2%-ное увеличение потока в вышеуказанной полосе УФ-излучения. [ …]

Тем не менее, к настоящему времени в научной, политической и экономической сферах преобладает точка зрения, согласно которой антарктическая озоновая дыра, региональные озонные дыры Северного полушария и тренды озона есть результат, главным образом, антропогенного воздействия, прежде всего ХФУ на озоновый слой Земли. Общая схема связи режима озона в атмосфере с антропогенными выбросами в настоящее время представляется следующим образом [171]. Снижение уровня ХФУ, как предполагается международными соглашениями, должно вести к восстановлению озона в стратосфере. В то же время рост парниковых газов и выбросы озоноактивных веществ в атмосфере (при этом следует иметь в виду, что практически все парниковые газы «озоноактивны», т. е. активно участвуют в сложных циклах реакций различных «семейств газов», управляющих режимом озона) ведет к потеплению вблизи поверхности Земли и охлаждению стратосферы. Такое перераспределение температуры изменяет устойчивость атмосферы, изменяет условия волнового переноса, способствует тропосферно-стратосферному обмену. Это, в свою очередь ведет к выносу в стратосферу озоноактивных компонент из тропосферы. Как нагревание стратосферы, так и занос озоноразрушающих примесей в стратосферу потенциально замедляет ожидаемое восстановление озонового слоя из-за снижения уровня ХФУ.[ …]

Другое соединение углерода в атмосфере — метан (СН4). Его содержание составляет 1,6 частей на миллион. Считается, что метан поддерживает стабильность озонового слоя в атмосфере.[ …]

Вместе с тем, загрязнение окружающей среды во многом является причиной глобальных изменений климата и возникновения тенденции потепления, разрушения озонового слоя атмосферы. Значительную роль загрязнение окружающей среды играет также в опустынивании и деградации земель и сокращении площадей сельскохозяйственных угодий.[ …]

Опасны не солнечные лучи сами по себе, а лишь коротковолновое (УФ-С) излучение, несущее гибель всему живому, и УФ-Б (рис. 5.3). Нормальным считается положение, когда озоновый слой задерживает и полностью поглощает УФ-С и фильтрует УФ-Б. [ …]

Серьезными экологическими проблемами, требующими неотложных решений, являются качество питьевой воды, загрязнения воздушного пространства. Нестабильным остается озоновый слой Земли. Не прекращаются загрязнение почвенного покрова и его эрозийное разрушение. Сокращаются объемы мелиорации земель, не выполняются мероприятия, намеченные комплексной программой повышения плодородия почв. Падает качество почвы, идет облесение земель, наступает их опустынивание.[ …]

Химический состав атмосферы многообразен, но в основном в ней присутствуют азот и кислород. В меньших концентрациях в ней присутствуют углекислый газ и аргон. Сухой воздух приземного слоя атмосферы — тропосферы — состоит из азота (78,084%), кислорода (20,946%), аргона (0,934%) и углекислого газа (0,033%). Из этих четырех газов, составляющих тропосферу, только аргон не связан с жизнедеятельностью организмов, а поступление и расход кислорода, азота, углекислого газа регулируются живыми организмами. За тропосферой до высоты примерно 100 км следует стратосфера. В верхних слоях тропосферы и в стратосфере под влиянием излучения молекулы кислорода распадаются на свободные атомы и, присоединяясь к молекуле кислорода, образуют озон. В то же время озон поглощает энергию ультрафиолетового излучения, разлагаясь на атомарный и молекулярный кислород. Озоновый слой или «экран» составляет верхнюю часть атмосферы — ионосферу.[ …]

Молекулы озона, как и кислорода, электрически нейтральны, т. е. не несут электрического заряда. Поэтому само по себе магнитное поле Земли не влияет на распределение озона в атмосфере. Верхние слои атмосферы, где под воздействием космических и солнечных лучей образуются ионы различных газов (аэроионы), называют ионосферой. Она практически совпадает с озоновым слоем.[ …]

Такие изменения сопровождаются ростом загрязнения воздушного бассейна, угрозой истощения его кислородных ресурсов, нарушением защитных функций, выполняемых атмосферой, в результате разрушения озонового слоя; .увеличением шума и вредных излучений, негативным воздействием на погоду и климат. В этих условиях важнейшей задачей является полный учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и оценка их воздействия на природную среду.[ …]

В последнее время в США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеро-дов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.[ …]

В настоящее время большое внимание ученых привлекают пространства в озоносфере с пониженным содержанием озона. Это явление представляет собой сложную экологическую проблему, заключающуюся в истощении озонового слоя Земли. Озоновый слой находится на высоте от 10 до 50 км и защищает земную поверхность от солнечного излучения высокой энергии (УФ-лучей), избыток которой губителен для живых существ.[ …]

Однако в настоящее время можно говорить только о некоторых первых признаках восстановления озона в отдельных регионах, например в поясе 25°-30° с.ш. [176]. Только будущее покажет, произойдет ли ожидаемое восстановление озонового слоя вслед за уменьшением содержания ХФУ. Возможен, увы, и противоположный вариант, при котором из-за продолжающегося роста парниковых газов в атмосфере температура стратосферы будет понижаться, и даже при меньшем уровне ХФУ процесс редукции озона будет продолжаться. Этот вариант возможен и при возрастании уровня бромидов в стратосфере. Все эти варианты увязаны тесными обратными связями с уже отмеченными изменениями в общей циркуляции атмосферы, роль которой в режиме атмосферного озона безусловно велика.[ …]

Атмосферу, как и другие сферы Земли, загрязняют со всеми вытекающими последствиями как естественные (выветривание, вулканы), так и антропогенные загрязнители (аварии реакторов, техники, добыча ископаемых, промышленность, энергетика, транспорт, быт). К последствиям загрязнения атмосферы относятся разрушение озонового слоя (разрушение его на 50% повышает ультрафиолетовое облучение и в 10 раз — температуру).[ …]

Существенное влияние на атмосферные процессы, особенно тепловой режим, оказывает озон. Он, в основном, сосредоточен в стратосфере, где вызывает поглощение ультрафиолетовой солнечной радиации. Средние месячные значения общего содержания озона изменяются в зависимости от широты и времени года и составляют толщину слоя в пределах 2,3 — 5,2 мм при наземных значениях давления и температуры. Наблюдается увеличение содержания озона от экватора к полюсам и годовые изменения с минимумом осенью и максимумом весной. В настоящее время отмечено разрушение озонового слоя под влиянием хозяйственной деятельности. Главными разрушителями озонового слоя являются фреоны (хладоны), представляющие собой группу галогеносодержащих веществ. Фреоны инертны у поверхности Земли, но, поднимаясь в стратосферу; они подвергаются фотохимическому разложению, выделяют ион хлора, служащий катализатором химических реакций, разрушающих молекулы озона.[ …]

В результате бурной техногенной деятельности, необдуманного отношения к окружающей среде, бесконтрольного научно-технического прогресса, усиленного давления на природу, хищнического использования природных ресурсов Земли отчетливо видны возникшие глобальные экологические проблемы, составляющие общего экологического кризиса: загрязнение атмосферы, гцдросферы, литосферы вредными техногенными отходами; изменение климата, в первую очередь, его потепление за счет «парникового эффекта», с последующей возможностью затопления значительных заселенных территорий; разрушение озонового слоя в атмосфере и возникновение опасности воздействия коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения, губительного для всего живого на Земле; истощение материальных и природных ресурсов; уничтожение лесов, образование пустынь; обеднение биологических видов флоры и фауны; рост населения планеты и обеспечение его продовольствием, жилищем, одеждой; распространение вирусной заболеваемости среди регионов; нарушение генетической целостности ландшафтов; эстетические и этические аспекты деградации окружающей природной среды; несоответствие восстановительных способностей природы и техногенного воздействия и т. д.[ …]

Серьезную опасность представляет состояние околоземного космического пространства и прежде всего той его части, которую образует верхняя атмосфера. Запуск ракет, ликвидация орбитальных космических аппаратов с образованием космического мусора, электромагнитное загрязнение, проникновение загрязняющих веществ из приземной атмосферы нарушают естественные свойства ближнего космоса. Антропогенное воздействие на данное пространство вследствие его интенсивного освоения достигло критического уровня, при котором газовая оболочка Земли утрачивает способность защищать все живое от губительной радиации. Известная проблема озонового слоя является частью проблемы охраны ближнего космоса.[ …]

На глобальном уровне был решен ряд экологических проблем международного масштаба. Большим успехом международного сообщества стало запрещение испытаний ядерного оружия во всех средах, кроме пока подземных испытаний. Достигнуты соглашения о мировом запрете китобойного промысла и правовом межгосударственном регулировании вылова рыбы и других морепродуктов. Заведены международные Красные книги с целью сохранения биоразнообразия. Силами мирового сообщества проводится изучение Арктики и Антарктики как естественных биосферных зон, не затронутых вмешательством человека, для сравнения с развитием зон, преобразованных человеческой деятельностью. Международным сообществом принята Декларация о запрещении производства хладагентов-фреонов, способствующих разрушению озонового слоя (Монреаль, 1972).[ …]

Для реализации указанных принципов используются следующие правовые инструменты: установление нормативов качества атмосферного воздуха и нормативов выбросов и вредных физических воздействий; государственная регистрация загрязняющих и потенциально опасных веществ; получение разрешения на выброс и оказание вредного физического воздействия; государственный учет вредных воздействий, ведение мониторинга атмосферного воздуха, инвентаризация выбросов вредных физических воздействий и их источников. Соответствующие требования определены применительно к различным стадиям хозяйственной деятельности (проектированию и размещению предприятий, их строительству, вводу в эксплуатацию и эксплуатации), к обращению с опасными веществами (транспортировка и использование пестицидов и агрохимикатов, озоноразрушающих веществ, отходов и т. п.), к функционированию отдельных групп объектов (автомобильного и иного транспорта, опасных производственных объектов, объектов атомной энергетики). Кроме того, российский законодатель устанавливает достаточно жесткую систему ограничений и запретов. Например, запрещаются производство и эксплуатация транспортных и иных передвижных средств, содержание вредных веществ в выбросах которых превышает установленные технические нормативы выбросов, запрещаются проектирование, размещение и строительство не имеющих установок для очистки газов и средств контроля за выбросами объектов, эксплуатация которых может привести к изменениям климата или озонового слоя Земли, и т. п. Правительством РФ принято решение о запрещении с 1 июля 2000 г. создания новых мощностей по производству озоноразрушающих веществ, а их ввоз и вывоз осуществляются по квотам, исходя из расчетных ставок, сроков и других требований Монреальского протокола. Производство же озоноразрушающих веществ в нашей стране начиная с 1 июля 2000 г. осуществляется только в тех случаях, когда они используются исключительное в качестве сырья для производства других химических веществ и в особых случаях, предусмотренных Монреальским протоколом, при транзитных перевозках их через территорию РФ из государств и в государства, являющиеся сторонами Монреальского протокола. Установлен запрет на такие воздействия на погоду, которые могут вызвать неблагоприятные изменения климата. Органы государственной власти субъектов РФ могут вводить ограничения въезда транспортных средств в населенные пункты, места отдыха и туризма.[ …]

Озоновый слой атмосферы или озоновый экран. Понятие, характеристики, функции, свойства. Проект ЮНИДО/ГЭФ Минприроды России

Озоновый слой расположен на высоте от 12 до 50 км над поверхностью Земли. Озон в относительно высокой концентрации поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и тем самым защищает живые организмы от губительного излучения. Толщина озонового слоя Земли измеряется в единицах Добсона (DU). 1 DU — это слой озона толщиной 10 мкм при стандартных условиях, или 2,69·10¹⁶ молекул в атмосферном столбе с площадью основания в 1 квадратный сантиметр поверхности Земли (0,447 миллимоля на квадратный метр). Средняя толщина озонового слоя Земли равна 300 DU, то есть, под давлением в 1 атмосферу стратосферный озон образовал бы слой толщиной 3 мм.

Концентрация стратосферного озона стала предметом серьезного изучения лишь в 70–80-х годах прошлого столетия. В 1974 году химики из Калифорнийского университета Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роланд предположили, что такие соединения, как хлорфторуглероды (ХФУ), попадая в атмосферу, могут разрушать стратосферный озон. Обнаружение «озоновой дыры» над Антарктикой подтвердило это предположение. Подробнее

Справиться с разрушением озонового слоя не по силам ни какой-то отдельно взятой стране, ни даже группе стран. Ликвидация общей угрозы требует объединения усилий практически всех наций. Подробнее

В 2015-2019 годах, согласно требованиям Монреальского протокола, объем потребления ГХФУ в России не должен превышать 90% от базового уровня, что соответствует 399,6 тонны ОРС в год. Чтобы предотвратить потенциально возможный выход страны из режима соблюдения этого международного соглашения в 2015 году, Минприроды России инициировало разработку проекта по сокращению потребления озоноразрушающих веществ. Во многом благодаря реализации этого проекта Российской Федерации удалось выполнить взятые на себя обязательства —потребление ОРВ в России в 2015 году составило 344,67 тонны ОРС. Подробнее

Существует несколько широко распространённых мифов, касающихся как значения озонового экрана, так и причин образования озоновых дыр. Увы, реальность, как обычно, прозаичнее и в чем-то страшнее выдумок конспирологов. Подробнее

На замену ГХФУ должны прийти вещества, которые не только не разрушают озоновый экран планеты, но и не приводят к парниковому эффекту и не наносят иного вреда окружающей среде. Подробнее

«Аммиак как хладагент» — это название новой рубрики журнала «ЮНИДО в России» и нового раздела портала www.ozoneprogram.ru. В них мы хотим поделиться богатым международным опытом использования аммиака, который во многих случаях может стать энергоэффективной и экологически безопасной альтернативой гидрофторуглеродным хладагентам (ГФУ). Подробнее

Вступление в силу Монреальского протокола явилось стимулом для бурного роста производства ГХФУ и ГФУ, предлагавшихся в качестве замены ХФУ. Концентрации ГФУ и ГХФУ в атмосфере увеличивались со скоростью 15–20% в год. Страны Европейского Союза, озабоченные воздействием этих веществ на климат планеты, разработали и внедрили меры по регулированию оборота фторсодержащих газов. При подготовке концепции Проекта ЮНИДО/ГЭФ – Минприроды России этот опыт был учтен, и при осуществлении конверсии на озонобезопасные вещества предполагается использовать альтернативы, не содержащие фтор. Подробнее

Фильм «Антарктика. Озоновая дыра» Подробнее

Наверх

Озоновый слой и ультрафиолетовое излучение

Озон — бесцветный и очень реактивный газ, который можно найти во всех слоях нашей атмосферы. Большая часть озона (около 90%) находится в стратосфере, которая начинается на высоте около 10–16 километров над поверхностью Земли, в зависимости от широты, и простирается до высоты около 50 километров. Озон в стратосфере защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения, поэтому его часто называют «хорошим» озоном. Это в отличие от озона в тропосфере, самом нижнем слое атмосферы, где он загрязняет воздух и может быть вредным для людей, животных и растительности.

Типичный вертикальный профиль озона. Источник: Салавич и др., ВМО, 2019 г. (адаптировано).

За последние несколько десятилетий выбросы антропогенных химических веществ, известных как озоноразрушающие вещества (ОРВ), привели к истончению озонового слоя. Это наиболее очевидно в Антарктике, где химическое разрушение озона, сдерживаемое сильными ветрами стратосферного полярного вихря, приводит к образованию «озоновой дыры», но ОРВ влияют на концентрацию стратосферного озона во всем мире. 1 января 1989, Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (протокол к Венской конвенции об охране озонового слоя), вступил в силу как международный договор, предназначенный для защиты озонового слоя путем поэтапного прекращения производства многочисленных ОРВ, ответственных за истощение озонового слоя. В результате этого первого универсально ратифицированного договора в истории Организации Объединенных Наций озоновый слой медленно восстанавливается. Чтобы обеспечить успешное выполнение договора в течение этого длительного периода времени, политикам необходима информация о количествах озона и связанных с ним химических соединений в стратосфере.

CAMS ежедневно отслеживает озоновый слой, предоставляя информацию, например, о размере и величине озоновой дыры каждый год по мере ее образования и восстановления. CAMS также предоставляет исторические записи с 2003 г. по настоящее время на основе глобального повторного анализа, который объединяет наблюдения с глобальными моделями CAMS, описывающими состав атмосферы. Объединение глобального реанализа CAMS с информацией метеорологического реанализа ERA5 позволяет нам расширить эту запись еще дальше во времени до 1979.

В дополнение к этому, CAMS ежедневно отслеживает и прогнозирует УФ-индекс, который является мерой количества УФ-излучения, достигающего поверхности Земли, с учетом воздействия озона, облаков и аэрозольных частиц. Шкала УФ-индекса варьируется от нуля до 11, причем более высокие значения означают повышенный риск воздействия, потенциальное повреждение кожи и глаз и меньшее время для возникновения повреждения. Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте Всемирной организации здравоохранения.

август 2022 г.

Приложение SunSmart Global UV

Приложение SunSmart UV Global предоставляет локализованные пятидневные прогнозы УФ-излучения и погоды, выделяя временные интервалы, когда УФ-излучение достигает пика.

январь 2018 г.

SunSmart

Приложение для телефона SunSmart предлагает пользователям в Австралии ежедневные оповещения о пиках ультрафиолетового (УФ) излучения с использованием данных УФ от Copernicus 

январь 2018 г.

SafeAdviser

Приложение для смартфонов SafeAdviser использует данные Copernicus для предоставления индикаторов атмосферы, включая загрязнение воздуха и света, а также уровни ультрафиолетового излучения.

январь 2018 г.

DiscovAir

DiscovAir предоставляет информацию посетителям, чтобы они могли заранее спланировать и организовать свое пребывание в Греции.

Наверх

Озон и ты | Ozone Секретариат

   ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

Озоновый слой представляет собой область с высокой концентрацией озона в стратосфере на высоте от 15 до 35 километров над поверхностью Земли. Озоновый слой действует как невидимый щит и защищает нас от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. В частности, озоновый слой защищает нас от УФ-излучения, известного как УФ-В, которое вызывает солнечные ожоги. Длительное воздействие высоких уровней УФ-В угрожает здоровью человека и наносит ущерб большинству животных, растений и микробов, поэтому озоновый слой защищает всю жизнь на Земле.

   ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

Озон поглощает ультрафиолетовое излучение солнца. Когда молекула озона поглощает УФ-В, она распадается на молекулу кислорода (O ₂ ) и отдельный атом кислорода (O). Позже эти два компонента могут реформировать молекулу озона (O ₃ ). Поглощая УФ-В в стратосфере, озоновый слой предотвращает попадание вредных уровней этого излучения на поверхность Земли.

   ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

Озон постоянно производится и уничтожается. Помимо УФ-В, солнце также излучает другую форму ультрафиолетового света, УФ-С. Когда свет УФ-С достигает стратосферы, он полностью поглощается молекулами кислорода и никогда не достигает поверхности Земли. УФ-С расщепляет молекулы кислорода на атомы кислорода. Затем эти отдельные атомы реагируют с другими молекулами кислорода с образованием озона. Итак, эти реакции увеличивают количество озона в стратосфере.

Но озон не единственный газ в стратосфере. Другие газы, содержащие азот и водород, также находятся в стратосфере и участвуют в реакционных циклах, которые разрушают озон, превращая его обратно в кислород. Таким образом, эти реакции уменьшают количество озона в стратосфере.

При отсутствии нарушений баланс между естественными процессами образования и разрушения озона поддерживает постоянную концентрацию озона в стратосфере. К сожалению, мы, люди, не оставляем этот естественный процесс нетронутым…

   ПРОБЛЕМА

В середине 1970-х годов ученые поняли, что озоновому слою угрожает накопление в атмосфере газов, содержащих галогены (хлор и бром). Затем, в середине 1980-х годов, ученые обнаружили «дыру» в озоновом слое над Антарктидой — области земной атмосферы с сильным истощением.

Итак, что вызывает истончение озонового слоя вокруг земного шара и «озоновую дыру» над Антарктидой?

Было установлено, что искусственные химикаты, содержащие галогены, являются основной причиной потери озона. Эти химические вещества известны под общим названием озоноразрушающие вещества (ОРВ). ОРВ использовались буквально в тысячах продуктов в повседневной жизни людей по всему миру.

Наиболее важными ОРВ были хлорфторуглероды (ХФУ), которые в свое время широко использовались в кондиционерах, холодильниках, аэрозольных баллончиках и ингаляторах, которыми пользовались больные астмой. Другие химические вещества, такие как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны и бромистый метил, также разрушают озоновый слой. Большинство наших компьютеров, электроники и деталей бытовой техники очищались озоноразрушающими растворителями. Приборные панели автомобилей, изоляционные пены в наших домах и офисных зданиях, бойлеры и даже подошвы для обуви были изготовлены с использованием ХФУ или ГХФУ. Галоны для противопожарной защиты широко используются в офисах, компьютерных центрах, военных базах, самолетах и ​​кораблях. Многие фрукты и овощи, которые мы ели, были обработаны бромистым метилом для уничтожения вредителей.

Как эти химические вещества разрушают озоновый слой?

Когда молекула CFC достигает стратосферы, она в конечном итоге поглощает УФ-излучение, что приводит к ее разложению и высвобождению атомов хлора. Один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул озона. Слишком многие из этих реакций хлора и брома нарушают хрупкий химический баланс, поддерживающий озоновый слой, в результате чего озон разрушается быстрее, чем создается.

ПОСЛЕДСТВИЯ

Благодаря Монреальскому протоколу мы избежали мира, в котором над Арктикой и Антарктикой ежегодно возникали бы серьезные озоновые дыры. К середине 21 ^-й -й век сильное истощение озонового слоя распространилось бы по всей планете, включая тропики. Но насколько большое увеличение УФ-В могло бы произойти в результате неконтролируемого истощения озона? И как повышенный уровень УФ-В повлиял бы на людей, производство продуктов питания, экосистемы и даже строительные материалы? Давайте рассмотрим некоторые последствия неспособности контролировать разрушение озонового слоя.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Истощение озонового слоя позволяет большему количеству УФ-В-излучения достигать поверхности Земли, но УФ-В также изменяется естественным образом. Уровни УФ-В-излучения выше в тропиках, чем в умеренных или полярных широтах, и выше на больших высотах, чем на уровне моря. УФ-В также предсказуемо меняется в зависимости от времени года (в умеренных и высоких широтах УФ-В достигает своего максимума в середине лета) и от времени суток (пиковые уровни наблюдаются примерно в середине дня). Изменения в облаке также имеют большое влияние.

Одним из способов измерения естественного изменения УФ-В является УФ-индекс (УФИ) ^[ВОЗ1] . UVI — это мера солнечного УФ-излучения, которое в настоящее время обычно используется для отображения уровней УФ-излучения в прогнозах погоды. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет любой УФ-излучение выше 11 как экстремальный ^[ВОЗ2] , но с защитой неповрежденного озонового слоя такие высокие УФП возникают только на больших высотах в тропиках ^[ВОЗ3] .

Компьютерные модели дают нам представление об УФ-излучении в мире, где нет Монреальского протокола (его часто называют «избегаемым миром»). К середине этого века значения UVI превышали 25 на большинстве широт, а UVI достигало бы около 50 в тропиках, что в пять раз превышает нынешнее определение «экстремального» УФ-излучения.

Ущерб здоровью и благополучию человека

Несмотря на Монреальский протокол по защите озонового слоя, мы все должны стараться избегать чрезмерного пребывания на солнце, чтобы снизить риск таких заболеваний, как рак кожи и катаракта, которые вызывают при чрезмерном воздействии УФ-В излучения. Но что, если бы Монреальский протокол не увенчался успехом? Как неконтролируемое истощение озонового слоя повлияло бы на основные заболевания в этом мире?

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Существует прочная связь между чрезмерным воздействием УФ-излучения и развитием трех наиболее распространенных форм рака кожи (злокачественная меланома, базально-клеточная карцинома и плоскоклеточная карцинома). Даже сейчас, после успешного внедрения Монреальского протокола, рак кожи является одной из наиболее распространенных форм рака, особенно у людей с бледной кожей ^[ВОЗ5] .

Понимание того, как распространенность рака кожи увеличилась бы в результате неконтролируемого истощения озонового слоя, основано на компьютерных моделях мира, которого избегают. Эти модели объединяют наше понимание того, как озоноразрушающие вещества влияют на озоновый слой, как изменения в озоновом слое влияют на УФ-излучение и как УФ-излучение влияет на заболеваемость раком кожи.

Например, одна глобальная модель предполагает, что к 2030 году успешная реализация Монреальского протокола позволит ежегодно предотвращать около двух миллионов случаев рака кожи. Долгосрочная модель сфокусирована на воздействии на здоровье людей, родившихся в США между 1890 и 2100 годами. По оценкам этой модели, защита озонового слоя предотвратит в общей сложности примерно 443 миллиона случаев рака кожи и 2,3 миллиона смертей от рака кожи в США. один. Это включает 8-10 миллионов случаев злокачественной меланомы. До сих пор не существует долгосрочных моделей рака кожи, которых можно было бы избежать во всем мире. Однако все существующие модели приводят к одному и тому же выводу. Неконтролируемое истощение озонового слоя существенно увеличило бы риск развития рака кожи во всем мире.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Воздействие высоких уровней УФ-излучения повышает риск развития катаракты. Всемирная организация здравоохранения уже считает катаракту приоритетным заболеванием глаз ^[WHO6] . Катаракта является причиной примерно половины случаев слепоты во всем мире, что эквивалентно примерно 20 миллионам человек в 2010 г. ^[WHO6] . На данный момент всемирно избегаемая модель катаракты доступна только для США. Эта модель показывает, что неспособность эффективно контролировать разрушение озонового слоя привела бы к почти 63 миллионам дополнительных случаев катаракты у людей, родившихся в США в период между 189 и 19 годами. 0 и 2100.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Наряду с раком кожи и катарактой УФ-излучение может иметь и другие последствия для здоровья. Эти эффекты включают выработку витамина D в коже, что полезно для здоровья. В мире, в котором мы живем сейчас, при эффективной защите озонового слоя существует баланс между положительным и отрицательным воздействием УФ-В ^[ВОЗ4] . Если бы мы не смогли защитить озоновый слой, баланс резко изменился бы в сторону негатива, прежде всего повышенного риска рака кожи и катаракты. Избежав этих негативных последствий, Монреальский протокол внес значительный вклад в укрепление здоровья и благополучия, что является одной из целей устойчивого развития, принятых всеми государствами-членами Организации Объединенных Наций в 2015 г.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

В ходе эволюции животные, растения и микробы выработали механизмы, позволяющие им справляться с колебаниями УФ-В-излучения, с которыми они сталкиваются в своей обычной среде, защищенные неповрежденным озоновым слоем. Это включает в себя растения и животных, от которых мы все полагаемся в пищу.

Культурам для фотосинтеза необходим солнечный свет, поэтому они не могут избежать воздействия УФ-В. Они разработали системы, которые уменьшают или восстанавливают повреждения, включая пигменты, которые действуют как «солнцезащитные экраны». Как и в случае со здоровьем человека, существует баланс между положительным и отрицательным воздействием УФ-В на растения. Неконтролируемое истощение озонового слоя сильно сместило бы этот баланс в отрицательную сторону.

Повышенное воздействие УФ-излучения может повредить водные пищевые цепи и нанести прямой ущерб ракообразным и икре рыб. В результате неконтролируемое истощение озонового слоя поставило бы под угрозу рыболовство и другие водные ресурсы, которые вносят значительный вклад в глобальное снабжение продовольствием.

Пока еще не существует моделей производства продуктов питания, которых «избегают в мире». Существуют приблизительные цифры взаимосвязи между истощением озонового слоя и ростом растений. Это предполагает, что 10-процентное сокращение стратосферного озона может снизить урожайность растений примерно на 6 процентов. Если эта взаимосвязь верна для очень серьезного истощения озона, ожидаемого в мире, которого удалось избежать, то неконтролируемое истощение озона привело бы к существенному сокращению производства сельскохозяйственных культур во всем мире.

В целом, хотя мы пока не можем дать количественную оценку потерь в производстве продуктов питания, ясно, что без Монреальского протокола разрушение озонового слоя сделало бы достижение цели устойчивого развития по искоренению голода все более трудным.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Так же, как неконтролируемое истощение озона угрожает производству продуктов питания, оно также угрожает растениям, животным и микробам в естественных экосистемах. Эти экосистемы обеспечивают «экосистемные услуги», на которые мы все рассчитываем, обеспечивая чистый воздух и чистую воду, а также поглощая углекислый газ для атмосферы.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Как и сельскохозяйственные культуры, дикорастущие растения способны справляться с текущими уровнями УФ-В излучения, но их рост может быть замедлен за счет значительного увеличения УФ-В. Похоже, что большинство животных также могут избежать разрушительного воздействия нынешних уровней УФ-В-излучения. Мы не знаем, в какой момент механизмы защиты животных были бы перегружены беспрецедентным ростом УФ-В в мире, которого удалось избежать. Даже в этом случае повреждение растений уменьшит количество пищи, доступной для травоядных, с последствиями для всей пищевой сети.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Океаны — крупнейшие экосистемы Земли. Они содержат микроорганизмы, животных и растения, которые обеспечивают нас половиной кислорода, которым мы дышим, и большей частью пищи, которую мы едим. Здоровый океан жизненно важен для нашего выживания.

В океанах, озерах и реках УФ-В оказывает неблагоприятное воздействие на многие различные аспекты биологии организмов в пищевой цепи. Несмотря на то, что не существует моделей реакции экосистем, которых можно было бы избежать, значительное увеличение УФ-В привело бы к нарушению целых пищевых сетей, что поставило бы под угрозу биоразнообразие и экосистемные услуги.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Из-за такого воздействия на экосистемы крупномасштабное увеличение УФ-В может изменить обмен углекислым газом между атмосферой и биосферой. Повышенное ультрафиолетовое излучение также стимулирует расщепление гниющих листьев и других органических веществ. В совокупности воздействие повышенного уровня УФ-В уменьшит способность экосистем улавливать углекислый газ, в том числе углекислый газ, образующийся в результате деятельности человека. Таким образом, крупномасштабное истощение озонового слоя усугубило бы накопление углекислого газа в атмосфере, вызывающее изменение климата. Изменение УФ-В также изменяет круговорот азота и других химических веществ в окружающей среде, что может усугубить загрязнение воздуха.

    ПОСЛЕДСТВИЯ

Воздействие УФ-В также повреждает натуральные и синтетические материалы. К уязвимым материалам относятся дерево, пластик, резина и даже материалы, используемые в некоторых солнечных панелях. Эти материалы, широко используемые в строительстве, сельском хозяйстве и коммерческих продуктах, уже предназначены для минимизации ущерба, причиняемого УФ-излучением.

Крупномасштабное истощение озонового слоя, вызывающее большее воздействие солнечных УФ-лучей, может увеличить этот ущерб и ослабить эти материалы. Это привело бы к более быстрому износу и необходимости дополнительной защиты от УФ-излучения, увеличению стоимости и снижению надежности многих изделий.