6. Назовите источники поступления в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой. Вещества разрушающие озоновый слой и их основные источники


Вещества, которые разрушают озоновый слой

Если бы не озоновый слой, то существование человека и других млекопитающих было бы невозможно, именно он защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения. Для того чтобы возникли все необходимые условия образования озонового слоя, чтобы он окончательно сформировался, понадобились миллиарды лет, человечество же каким-то образом сумело нанести ему урон за последнее столетие. Такое происходит, когда научно-технический прогресс и промышленность опережают развитие «экологического» сознания.

Об озоноразрушающих веществах с научной точки зрения

К веществам, которые разрушают озоновый слой, ученые причисляют органические химические соединения, в которых содержится бром, хлор. Чтобы оценивать их опасность количественно, была введена величина – озоноразрушающий потенциал или сокращенно ОРП. Итак, чем выше ОРП определенного вещества, тем опаснее оно для озонового слоя.

Наиболее высокий ОРП, достигающий 12, у галлонов (органические газы, которые используют, например, для тушения пожаров), низкий – у хлорфторуглеродов.

Вещества, разрушающие озоновый слой, с точки зрения обывателей

Где же эти сложные химические соединения с устрашающими названиями используются?

Химическая промышленность по всему миру очень долго, не задумываясь о последствиях, выпускала их для охладительных установок, противопожарных систем, приспособлений для подачи теплого воздуха. Проще говоря, используя старые холодильники, огнетушители, аэрозоли, растворители и т.п., мы вредили тому, что защищает нас от губительного излучения.

Пожиная последствия

Об озоновой дыре слышали многие, еще бы – ее обнаружили над Антарктидой в уже далеком 1985 году. Некоторые возлагают ответственность за ее появление всецело на химическую промышленность. Однако это неправильно. Да, антропогенные факторы (названные ранее вещества) способствуют гибели молекул озона, однако отрицательно влияют на озоновый слой и некоторые природные факторы: полярный вихрь, полярные зимы.

Но в утончении озонового слоя над городами повинно человечество. Как результат – ухудшение сопротивляемости организма людей болезням, уменьшение урожаев сельхоз культур, это даже влияет на срок службы материалов, уменьшая его, например резины.

Ученые подсчитали, что при уменьшении толщины слоя всего лишь на 1%, в тысячи раз увеличится число случаев заболеваний рака кожи. И это только один пример, поэтому давайте попытаемся остановить разрушение, тем более что альтернативы существуют. Вместо разрушающих озон веществ можно использовать: нетоксичные пропан и углекислый газ, аммиак (один из лучших хладагентов), природный газ изобутан (как хладагент, вспенивающий агент), циклопентан.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

theecology.ru

6. Назовите источники поступления в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой

Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора — миллионов гектаров леса — пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике, парфюмерной и хими­ческой продукции в быту — главные факторы, разрушающие озо­новый экран Земли.

В последние годы над Северным и Южным полюсами возник­ли «озоновые дыры» площадью свыше 10 млн. км2 каждая, появи­лись громадные «озоновые дыры» над многими странами Европы, над Россией. Разрушение озонового экрана Земли сопровождается рядом опасных явных и скрытых негативных воздействий на чело­века и живую природу.

Прорыв через «озоновые дыры» солнечных рентгене- и ультра­фиолетовых лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50—100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 г. в России сгорело 1 млн. га леса, горели леса в Австралии, Северной и Южной Америке, Африке, Европе, в Юго-Восточной Азии. Индонезийский лесной пожар 1997 г., бу­шевавший почти пять месяцев, покрыл дымом не только Индоне­зию, но и Малую Азию, Сингапур, достиг Южно-Китайского моря. Люди задыхались от дыма, потерпел катастрофу авиалайнер.

В 1996 г. Нобелевской премией по химической экологии удос­тоены ученые-химики Шервуд Роуланд, Марио Малина из Кали­форнийского университета в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу, выдвинутую ими еще в 1974 г. Их догадка состоит в том, что разрушителями озона являлись синте­зированные человеком химические вещества, получившие назва­ние хлорфторуглероды (ХФУ).

На рисунке представлена диаграмма потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ) в России в 1992 г. Инертные, негорючие, неядовитые, несложные в производстве, они получили широкое распространение — в баллончиках с аэрозолями различного на­значения, а также как охлаждающие жидкости в холодильниках и кондиционерах, как растворители (тетрахлорметан, метилхлороформ, бромистый метил), в производстве пестицидов. Бромистый метил используется в качестве дезинфицирующего вещества для почв и товаров (включая карантинную обработку некоторых про­дуктов, предназначенных для международной торговли), приме­няется в качестве добавки к автомобильному топливу. Из бромис­того метила высвобождается бром, который в 30-60 раз разруши­тельнее для озона, чем хлор. Другие химические соединения, раз­рушающие озоновый слой, используются в баллонах для тушения пожара, при изготовлении полистироловых стаканчиков и совре­менных упаковок для фасовки продуктов и полуфабрикатов.

Пик мирового производства ОРВ пришелся на 1987—1988 гг. и составил около 1,2—1,4 млн. т в год. Около 35% производимого объема приходилось на США, 40% — на страны ЕЭС, 10—12% производила Япония, 7-10% — наша страна.

Механизм действия фреонов таков: попадая в верхние слои атмосферы, эти вещества, инертные у земной поверхности, преображаются. Под воздействием ультрафиолетового излучения химические связи в молекулах ХФУ нарушаются. В результате выделяется хлор, который при столкновении с молекулой озона вышибает из нее один атом. Озон перестает быть озоном, превращается в обычный кислород. Хлор же, соединившись временно с кислородом, вскоре опять оказывается свободным и «пускается в погоню» за следующей «жертвой». Его активности хватает, чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона.

studfiles.net

Что разрушает озоновый слой

В конце прошлого века ученые стали изучать, что разрушает озоновый слой в атмосфере, так как его толщина стала уменьшаться и появились так называемые озоновые дыры, которые увеличивают УФ - радиацию.

Что такое озоновый щит земли

Это часть стратосферы на высоте примерно 20-25 км. Озон состоит из трёх атомов кислорода - О3. Распределяется в стратосфере озон не равномерно: на экваторе он расположен выше, на полюсах ниже. Предназначение его для человечества играет важную роль - озон защищает землю от губительного избыточного ультрафиолетового излучения солнца. Особенно отрицательно оно для иммунной системы человека. В небольшом количестве солнечные лучи полезны, под их действием вырабатывается витамин Д, при недостатке которого развивается рахит.

Впервые озоновый слой над землей открыли в 70 годах прошлого столетия. И уже в 1985 году обнаружили, что над Антарктидой появилась озоновая дыра размером примерно с территорию США. И ученые стали изучать проблему и какие вещества разрушают озоновый слой. В результате исследований и наблюдения заметили, что

Какие вещества разрушают озоновый слой

Самым губительным для озона признали хлор, а также бром, входящие в состав фреонов. Разрушение защитного слоя опасно для человека и окружающей среды и может привести к непредсказуемым последствиям.  Фреоны - это производные углеводородов, используемые как хладагенты в холодильниках и кондиционерах. Особенно вреден для озона фреон с обозначением R-22. Его должен заменить фреон R-410A.

 

Помимо кондиционеров и холодильников опасные хлорфторуглероды используются при производстве огнетушителей, аэрозолей, растворителей.

Пднимаясь в атмосферу фреон в ступает во взаимодействие с кислородом и под действием ультрафиолета он распадается на хлор, который уничтожает озоновый экран земли.

После того как подтвердилось, что хлорфторуглероды разрушают озоновый щит земли, на международном уровне было принято решение ограничить и прекратить выпуск хлорфторуглеродов. Но на восстановление озонового щита уйдут года и десятилетия, потому как опасный фреон уже накопился в атмосфере и на его полный распад потребуется не мало времени. Но до сих пор проблема полного прекращения использования фреонов не решена. Многие страны ведут разработки по его замене.

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 - 1 голосов

prompriem.ru

Источники разрушения озонового слоя — Мегаобучалка

 

Среди разрушители озонного слоя можно выделить:

1) Фреоны.

Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как фреоны, которые, также разрушаясь под воздействием солнечной радиации, освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. Считается, что соединения хлора способны оставаться в атмосфере от 50 до 1500 лет (в зависимости от состава вещества) Земли. Наблюдения за озоновым слоем планеты проводились антарктическими экспедициями с середины 50-х.

Озоновая дыра над Антарктидой, увеличивающаяся по весне и уменьшающаяся к осени, была обнаружена в 1985 году. Открытие метеорологов вызвало цепь последствий экономического характера. Дело в том, что в существовании «дыры» была обвинена химическая промышленность, производящая вещества, содержащие фреоны, способствующие разрушению озона (от дезодорантов до холодильных установок).

В вопросе о том насколько человек повинен в образовании «озоновых дыр» - единого мнения нет.

С одной стороны – да, безусловно повинен. Производство соединений, приводящих к разрушению озона, следует свести к минимуму, а лучше и вообще прекратить. То есть отказаться от целого сектора промышленности, с оборотом в многие миллиарды долларов. А если не отказаться - то перевести ее на «безопасные» рельсы, что тоже стоит денег.

Точка зрения скептиков: человеческое влияние на атмосферные процессы, при всей его разрушительности в локальном плане, в планетарном масштабе - ничтожно. Антифреоновая кампания «зеленых» имеет вполне прозрачную экономическую и политическую подоплеку: с ее помощью крупные американские корпорации (Дюпон, например), душат своих зарубежных конкурентов, навязывая соглашения по "охране окружающей среды" на государственном уровне и насильно вводя новый технологический виток, который более слабые в экономическом отношении государства выдержать не в состоянии.

2) Высотные самолёты.

Разрушению озонного слоя способствуют не только фреоны, выделяющиеся в атмосферу и попадающие в стратосферу. К разрушению озонного слоя причастны и окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в камерах сгорания турбореактивных двигателей высотных самолётов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, т. е. чем больше мощность двигателя.

Важна не только мощность двигателя самолёта, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Чем выше образуется окись или закись азота, тем он губительнее для озона.

Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в 1 млрд. т. Примерно треть этого количества выбрасывается самолётами выше среднего уровня тропопаузы (11 км). Что касается самолётов, то наиболее вредными являются выбросы военных самолётов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают преимущественно на высотах озонного слоя.

3) Минеральные удобрения.

Озон в стратосфере может уменьшаться и за счет того, что в стратосферу попадает закись азота N2O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхнем слое океанов и морей. Процесс денитрификации напрямую связан с количеством связанного азота в почве. Таким образом, можно быть уверенным в том, что с ростом количества вносимых в почву минеральных удобрений будет в такой же мере увеличиваться и количество образованной закиси азота N2O. Далее, из закиси азота образуются окислы азота, которые и приводят к разрушению стратосферного озона.

4) Ядерные взрывы.

При ядерных взрывах выделяется очень много энергии в виде тепла. Температура, равная 60000 К устанавливается уже через несколько секунд после ядерного взрыва. Это энергия огненного шара. В сильно нагретой атмосфере происходят такие преобразования химических веществ, какие при нормальных или не происходят, или протекают очень медленно. Что касается озона, его исчезновения, то наиболее опасными для него являются образующиеся при этих преобразованиях окислы азота. Так, за период с 1952 по 1971 г. в результате ядерных взрывов в атмосфере образовалось около 3 млн т. окислов азота. Дальнейшая судьба их такова: они в результате перемешивания атмосферы попадают на разные высоты, в том числе и в атмосферу. Там они вступают в химические реакции с участием озона, приводя к его разрушению.

5) Сжигание топлива.

Закись азота обнаруживается и в дымовых газах электростанций. Собственно, о том, что окись и двуокись азота присутствуют в продуктах сгорания, было известно давно. Но эти высшие окислы не влияют на озон. Они, конечно, загрязняют атмосферу, способствуют образованию в ней смога, но довольно быстро удаляются из тропосферы. Закись же азота, как уже говорилось, опасна для озона. При низких температурах она образуется в таких реакциях:

 

N2 + O + M = N2O + M,

2Nh4 + 2O2 =N2O = 3h3.

 

Масштаб этого явления очень значителен. Таким путём в атмосфере ежегодно образуется примерно 3 млн т. закиси азота! Эта цифра говорит о том, что этот источник разрушения озона существенный.

megaobuchalka.ru

Вопрос 56. Озон. Озоновая дыра. Какие газы вызывают разрушение озонового слоя. Последствия для живых организмов.

Озоновый слой - это широкий атмосферный пояс, простирающийся на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли. Химически озон - это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (молекула кислорода содержит два атома). Концентрация озона в атмосфере очень мала, и небольшие изменения количества озона приводят к серьезным изменениям интенсивности ультрафиолета, достигающего земной поверхности. В отличии от обычного кислорода озон неустойчив, он легко переходит в двухатомную, устойчивую форму кислорода. Озон – гораздо более сильный окислитель, чем кислород, и это делает его способным убивать бактерии, подавлять рост и развитие растений. Впрочем, из-за его низкой в обычных условиях концентрации в приземных слоях воздуха эти его особенности практически не влияют на состояние живых систем.

Гораздо важнее его другое свойство, делающее этот газ совершенно необходимым для всей жизни на суше. Это свойство – способность озона поглощать жесткое (коротковолновое) ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца. Кванты жесткого УФ обладают энергией, достаточной для разрыва некоторых химических связей, поэтому его относят к ионизирующим излучениям. Как и другие излучения этого рода, рентгеновское и гамма-излучение, оно вызывает многочисленные нарушения в клетках живых организмов. Озон образуется под воздействием высокоэнергетичной солнечной радиации, стимулирующей реакцию между О2 и свободными атомами кислорода. Под воздействием умеренной радиации он распадается, абсорбируя энергию этой радиации. Таким образом, этот цикличный процесс "съедает" опасный ультрафиолет.

Молекулы озона, как и кислорода, электрически нейтральные, т.е. не несут электрического заряда. Поэтому само по себе магнитное поле Земли не влияет на распределение озона в атмосфере. Верхний слой атмосферы – ионосфера, практически совпадает с озоновым слоем.

В полярных зонах, где силовые линии магнитного поля Земли замыкаются на ее поверхности, искажения ионосферы весьма значительны. Количество ионов, в том числе и ионизированного кислорода, в верхних слоях атмосферы полярных зон снижено. Но главная причина малого содержания озона в области полюсов – малая интенсивность солнечного облучения, падающего даже во время полярного дня под малыми углами к горизонту, а во время полярной ночи отсутствуют вовсе. Площадь полярных «дыр» в озоновом слое – надежный показатель изменений общего содержания озона в атмосфере.

Содержание озона в атмосфере колеблется вследствие многих естественных причин. Периодические колебания связаны с циклами солнечной активности; многие компоненты вулканических газов способны разрушать озон, поэтому повышение вулканической активности ведет к снижению его концентрации. Благодаря высоким, сверураганным скоростям воздушных потоков в стратосфере разрушающие озон вещества разносятся на большие площади. Переносятся не только разрушители озона, но и он сам, поэтому нарушения концентрации озона быстро разносятся на большие площади, а локальные небольшие «дыры» в озоновом щите, вызванные, например, запуском ракеты, сравнительно быстро затягиваются. Только в полярных областях воздух малоподвижен, вследствие чего исчезновение там озона не компенсируется его заносом из других широт, и полярные «озонные дыры», особенно на Южном полюсе, весьма устойчивы.

Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как фреоны, которые, также разрушаясь под воздействием солнечной радиации, освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. 

Разрушение озона происходит из-за воздействия ультрафиолетовой радиации, космических лучей, некоторых газов: соединений азота, хлора иброма, фторхлоруглеродов (фреонов).

Последствия разрушения озонового слоя- это повышенное количество излучения, которое исходит от Солнца и быстро достигает Земли.

Это негативно сказывается не только на всех живых существах: людях, животных, растениях, тропических лесах, но и на предметах. Например, если озоновый слой станет слишком тонким, резина, используемая в хозяйстве, прослужит намного меньше. Водные организмы, обитающие в верхних слоях воды, прекратят свое существование. Окончательно погибнет фауна амазонских джунглей с питонами ипопугаями. Рыбные уловы и сельскохозяйственные урожаи значительно уменьшатся. Несомненно, разрушение озонового слоя отразится и на людях. Человечество станет болеть в два раза больше, потому что иммунитет значительно ослабнет. Вероятность заболевания раком кожи и катарактой увеличится.

Ученые предполагают, что уменьшение озонового слоя на 1% приведет к активному распространению болезней. Например, случаи заболевания раком кожи увеличатся на 10 тысяч раз, а катарактой глаз - на 100 тысяч. Склонность человека к заболеваниям дыхательных путей и легких будет стремительно расти. Сегодня мировое сообщество ищет способы предотвращения катастрофы мирового масштаба.

studfiles.net

Ученые выявили вещества, разрушающие озоновый слой "не хуже" фреона

Британские ученые обнаружили в атмосфере Земли ранее неизвестный класс химических веществ

17.02.2015 в 14:22, просмотров: 39909

 Ученые обнародовали тревожный факт: оказывается, химикаты, которые не контролируются соглашением ООН, разработанным для защиты озонового слоя, ускоряют его истощение. Концентрация «короткоживущих субстанций» (веществ, в состав которых входят атомы галогенов, в том числе йода, брома и хлора) в 50 раз превышает концентрацию фреона, который раньше считался главной угрозой для озонового слоя. В Nature Geoscience ученые сообщили, что содержание в атмосфере одной из этих очень короткоживущих субстанций (VSLS) быстро увеличивается.

Nature Geoscience.

 "Нам нужно продолжить наблюдения за состоянием атмосферы и концентрацией этих газов для того, чтобы определить их источник. Сейчас озоновый слой все еще испытывает благоприятные эффекты от запрета фреонов, но растущая концентрация дихлорметана в атмосфере может нейтрализовать их и внести массу неопределенностей в наши прогнозы по будущему состоянию озона и климата", — заявил Мартин Чипперфилд из университета Лидса.

Он и его коллеги раскрыли новый класс органических веществ, разрушающих озоновый слой, наблюдая за изменениями в концентрации антропогенных и природных соединений, содержащих в себе атомы галогенов — хлора, брома, йода.

Как отмечают исследователи, подобные молекулы широко встречаются в природе и промышленности и они легко разрушают озон, однако экологи не обращали на них особого внимания из-за того, что они распадаются очень быстро и живут в атмосфере не дольше полугода. По этой причине ученые часто называют их VSLS — "короткоживущими субстанциями".

Исследователи решили проверить, насколько высока их концентрация в воздухе сегодня и влияют ли они, хоть в какой-либо степени, на состояние озонового щита в стратосфере Земли. Первые же замеры показали, что доля VSLS в воздухе была не просто высокой, но и достаточно быстро росла на протяжении последних 20 лет. В некоторых уголках планеты, отмечают ученые, их концентрация выросла в два раза, а в целом доля содержащих хлор веществ из этого класса в 50 раз больше, чем концентрация хлоровых фреонов в атмосфере.

По расчетам ученых, на долю человека пока приходится лишь 10% от общего числа молекул озона, уничтоженных VSLS, но их "вклад" в разрушение озонового слоя продолжает расти. Кроме того, эти вещества разлагают озон не только в стратосфере, где находится озоновый слой, но и в нижней части атмосферы, что может заметным образом влиять на климат планеты (озон является сильным парниковым газом).

Эксперты выделили естественные источники очень короткоживущих субстанций, например, морские водоросли, и промышленные источники, чтобы выяснить вклад каждой из групп, отмечает innovanews.ru. Итак, сегодня естественно выделяемые VSLS по сравнению с промышленными разрушают озон в соотношении 9 к 1. Но вклад промышленных источников растет и продолжит увеличиваться с годами.

Считается, что причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в так называемом галогеновом цикле распада атмосферного озона.

Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов и способствует восстановлению озонового слоя Земли.

В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R-22, его использования год от года сокращается в США и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России c 2011 года прекращен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса, однако сам фреон пока производится в стране. На замену фреону R-22 должен прийти фреон R-410A, а также ретрофиты R-407C, R-422D.

www.mk.ru

Какие пять вещей, разрушают озоновый слой? -Great.Az

Озоновый слой, который находится в стратосфере, в 20 - 50 километрах над поверхностью Земли, имеет решающее значение для существования человека, потому что он защищает людей от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей исходящих от солнца. В 1970-х годах, исследования доказали, что химические вещества, производимые в сфере коммерческой деятельности приводит к разрушения озонового слоя. К озона-разрушающим веществам (ОРВ) относятся Хлорфторуглероды, Бромистый метил, Галона соединения(Галоны - это малотоксичные и химически устойчивые соединения) и метилхлороформ.

ХлорфторуглеродыХлорфторуглеродовое (ХФУ) соединение, состоит из хлора, фтора и углерода. Они являются побочным продуктом химических веществ, используемых в производственной деятельности, таких как промышленные растворители, электронные очистители и хладагенты. Когда она достигает стратосферы, соединение распадается на более простые вещества, в результате разрушается озоновый слой.

ГидрохлорфторуглеродыГидрохлорфторуглеродовое (ГХФУ) соединение содержащее водород, хлор, фтор и углерод, используется в промышленности как альтернатива ХФУ. Как ХФУ, ГХФУ также содержат хлор, который, достигнув стратосферы, освобождаются атомы хлора, разрушающие озоновый слой. Однако воздействие ГХФУ на озоновый слой, все же меньше, чем ХФУ.

Бромистый метилБромистый метил может быть "синтетическим" состоящим из химических соединений или "природным соединением" выпускаемый водорослями в океане. Первоначально использовался как мощный пестицид. Ультрафиолетовое излучение разбивает его, когда он достигает стратосферы, что приводит к разрушению озонового слоя. Помимо того, что это опасно для окружающей среды, он также может быть вредным для здоровья человека.

ГалонСоединение галонов содержит фтор и углерод, а также бром. Он широко используется в качестве огнетушащего вещества. Бром вызывает больше повреждения озонового слоя, чем хлор.

МетилхлороформМетилхлороформ является синтетическим соединением химических веществ, используемый в нескольких промышленных отраслях в качестве клея и растворителя, а также используется в переработке отходов. Он также находится в нескольких потребительских товарах, таких как краски и чистящие средства. Метилхлороформ также непосредственно опасен для здоровья человека, влияя на глаза, печень, сердце, легкие и кожу.

great.az


Цельнозерновые злаковые
Жиры
Овощи
Фрукты
Напитки
Физическая активность