Разрушение озонового слоя: причины и последствия
Содержание:
- Содержание
- Содержание
- Механизм образования
- Меры для защиты и восстановления ОС
- Добавленное оружие
- Пути решения глобальной проблемы озоновых дыр
- Талибан и наркотики
- Последствия
- Мечи эпохи рыцарства
- История возникновения
- Стрела с кремниевым наконечником
- Миф 1: Шумиха по поводу озоноразрушающего воздействия хлорфторуглеродов (ХФУ) инициирована промышленниками, которым выгодно продавать дорогие хладагенты вместо дешевых
- Биография
- Основные функции и польза
- Разрушение озонового слоя
- Руководители Главного управления
- Бронзовое копьё
- Загрязнение Мирового океана
- См. также
- Награды и премии
- Отходы производства
- Проблема разрушения озонового слоя Земли
- Озоновые дыры
- Варианты
- Литература
- Места появления озоновых дыр
- Награды и премии
- Бронеавтомобиль Тигр ТТХ, Видео, Фото, Скорость, Броня
- Гипотезы о естественном происхождении
- Изображения
- Меры по восстановлению озонового слоя
- См. также
- См. также
- Кислотные дожди
- Как получить оружие Секира Вутрад
- Причины разрушения озонового слоя
Содержание
Содержание
Механизм образования
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 11 июля 2021 года |
В результате отсутствия солнечного излучения, во время полярных ночей озон не образуется. Нет ультрафиолета — нет озона. Имея большую массу, молекулы озона опускаются к поверхности Земли и разрушаются, так как неустойчивы при нормальном давлении.
Роуланд и Молина предположили, что атомы хлора могут вызвать разрушение больших количеств озона в стратосфере. Их выводы были основаны на аналогичной работе Пауля Джозефа Крутцена и Харольда Джонстоуна, которые показали, что оксид азота (II) (NO) может ускорять разрушение озона.
Схема реакции галогенов в стратосфере, включающая реакции галогенов с озоном
К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения, отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных стратосферных облаков (ПСО), поверхность частиц которого катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее ввиду отсутствия континентальной поверхности, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а ПСО менее распространены, к тому же имеют тенденцию к распаду в начале осени. Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, вносящими вклад в разрушение молекул озона, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлороводород, монооксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, например от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, быстро реагируют с водой, образуя стабильный фтороводород. Таким образом, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, так как иодсодержащие органические вещества почти полностью расходуются ещё в тропосфере. Основные реакции, вносящие вклад в разрушение озона, приведены в статье про озоновый слой.
Меры для защиты и восстановления ОС
Попадание даже небольшого количества вредных веществ в верхние атмосферные слои оказывает негативное влияние на защитный озоновый экран. Проблема сохранения слоя стала одной из глобальных. После обнаружения дыры над Антарктидой стали приниматься меры. В 1985 г. была принята Венская конвенция, включающая такие пункты:
- Проведение систематических исследований озонового слоя, наблюдение за его состоянием.
- Сокращение и ликвидация эмиссии вредных веществ.
- Проведение разработок специальных технологий, способствующих минимизации ущерба.
- Осуществление мониторинга деятельности, приводящей к возникновению дыр.
- Создание Озонового секретариата с целью координирования принимаемых мер по защите озонового щита.
В 1987 г. был разработан Монреальский протокол, который стал дополнением к конвенции. Он предусматривает постепенное сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ. Промышленности предоставили время на поиск, создание приемлемых альтернатив. В результате поправок к документу список регулируемых веществ расширился, были введены меры по ограничению их экспорта и импорта. Протокол подписали 197 государств.
Озоновый секретариат функционирует на основе программы ООН по защите окружающей среды. Его основные обязанности включают:
- организация собраний государств-участников Венской конвенции, Монреальского протокола, рабочих групп, комитетов;
- организация реализации решений, принятых на собрании;
- обработка данных, полученных от участников Монреальского протокола об использовании озоноразрушающих веществ;
- мониторинг выполнения положений конвенции и протокола, подготовка отчетов к собраниям;
- предоставление информации международным организациям по вопросам охраны озонового экрана.
Деятельность секретариата регулируется соответствующими статьями конвенции и протокола.
Найти альтернативу хлорфторуглеродам для производства холодильной техники оказалось проблематичным. Это требовало больших финансовых затрат. Однако постепенно решение было найдено. Современные холодильники оснащаются 2 типами хладагентов:
- R134a – гидрофторуглеродное соединение с термодинамическими свойствами, имеющее нулевой озоноразрущающий потенциал.
- R600a – изобутан, представляющий собой химическое соединение с нулевым разрушающим потенциалом. Применяется в основном для производства бытовых холодильников, обеспечивает пониженное энергопотребление.
Важно отметить, что в 2010 г. был полностью прекращен выпуск вредного хладагента R12
Однако вещество способно попадать в стратосферу, наносить вред еще в течение продолжительного времени.
Для наполнения аэрозольных баллонов стали использовать пропан-бутановую смесь, которая не уступает по свойствам хлорфторуглеродам.
Существует множество проектов по защите и восстановлению ОС. Одним из них является, например, искусственное получение озона в стратосфере.
В российском законодательстве существует закон, регулирующий производство и использование веществ, разрушающих озоновый щит Земли. Для предотвращения опасных изменений принимаются такие меры:
- контроль изменений состояния ОС, климата под влиянием различных процессов;
- соблюдение нормативов допустимых выбросов, негативно влияющих на климат и озоновый экран;
- регулирование производства, применения веществ, разрушающих слой;
- применение штрафных санкций за нарушение закона.
После принятия большинством государств мер, направленных на охрану озонового щита, ситуацию удалось улучшить.
Добавленное оружие
Пути решения глобальной проблемы озоновых дыр
В 1985 году в мире начали принимать серьезные меры, чтобы защитить озоновый слой. Озоновые дыры стали новой экологической проблемой. Вначале были введены ограничения на выбросы фреонов. Затем правительствами была утверждена Венская конвенция. Она направлена на обеспечение охраны слоя озона в атмосфере. В конвенции сказано, что:
- Делегации, являющиеся представителями различных государств, принимают соглашение, предусматривающее сотрудничество в области исследований процессов и веществ, оказывающих влияние на озоновый слой и оказывающие провоцирующее воздействие на изменения в нем.
- Страны обязуются обеспечить систематическое наблюдение за озоновым слоем.
- В государствах организуется работа над созданием технологий, а также веществ, обладающих уникальными свойствами, помогающими свести к минимуму вред, наносимый озону, находящемуся в атмосфере.
- Страны обязуются сотрудничать при разработке мер и из использования, а также обеспечивать постоянный контроль за деятельностью, способной провоцировать образование озоновых дыр.
- Разработанные технологии и полученные знания страны передают друг другу.
В течение времени, прошедшего со дня принятия Венской конвенции, страны подписали много протоколов, предусматривающих снижение выпуска фторхлоруглеродов. При этом оговорены случаи, когда их производство должно быть полностью прекращено.
Восстановление озонового слоя
Причины и последствия разрушения озонового слоя известны. Наибольшей проблемой, влекущей опасность, считается технология, используемая при производстве холодильных установок. Данный отрезок времени порой даже называли фреоновым кризисом. Для новых разработок требовались значительные вложения капиталов. Это отрицательно сказывалось на производствах. Тем не менее, выход удалось найти. Оказалось, фреоны можно заменить другими веществами. Ими помимо газов пропана и бутана оказался углеводородный пропелеллент. В наши дни распространение получают установки, в которых используются эндотермические химические реакции.
Карта озоновых дыр, omartasatt.info. На карте можно заметить истощение озонового слоя в районе экватора, России (голубой цвет).
Идет речь и о восстановлении озонового слоя. По утверждению ученых-физиков, атмосферу планеты можно очищать от фреонов, используя энергоблок АЭС мощностью минимум 10 rBT. По подсчетам Солнце способно производить до 6 тонн озона в секунду, но его разрушение идет быстрее. Если, использовать энергоблоки в качестве озоновых фабрик, то возможно достижение баланса. То есть, озона будет создаваться столько же, сколько его будет разрушаться.
Подпитка озонового слоя
Проект создания озонового производства не единственный. К примеру, по расчетам ученых, в стратосфере озон можно создавать искусственно. Это же можно делать и в атмосфере.
Подпитывать стратосферу озоном, созданным искусственно, предлагается с помощью грузовых самолетов, которые могут распылять этот газ на нужных высотах.
Молекулы озона можно получать из обыкновенного кислорода, используя инфракрасные лазеры. Для этого можно использовать аэростаты.
Если использование платформы с лазерами обеспечат положительный эффект в решении проблемы озоновых дыр, то можно разместить такие устройства на космической станции. В таком случае можно обеспечить постоянную подпитку озоном.
Главный недостаток всех таких разработок – цена. Затраты на реализацию любого проекта слишком велики. Именно из-за этого значительная часть проектов не реализуется.
Талибан и наркотики
Последствия
Вследствие создания озоновых дыр усиливается ультрафиолетовое излучение. В результате может существенно увеличиться процент людей с онкологическими заболеваниями, в частности — с раком кожи. Кроме того, заметно падает иммунитет, что приводит к возникновению других болезней.
От ультрафиолета страдает не только человечество. Для животных, растений, бактерий подобное воздействие также губительно. Самым страшным последствием возникновения и разрастания озоновых дыр является полное вымирание всего живого на планете, повсеместная засуха, избыток углекислого газа, туман. Это касается в том числе и обитателей водоемов.
Мечи эпохи рыцарства
История возникновения
Стрела с кремниевым наконечником
Миф 1: Шумиха по поводу озоноразрушающего воздействия хлорфторуглеродов (ХФУ) инициирована промышленниками, которым выгодно продавать дорогие хладагенты вместо дешевых
Несостоятельность подобных заявлений легко увидеть, обратившись к истории вопроса. После того, как данные об участии фреонов в разрушении стратосферного озона были обнародованы, производители этих веществ развернули масштабную кампанию по дискредитации новой гипотезы. Глава DuPont написал в статье в журнале Chemical Week от 16 июля 1975 года, что «теория разрушения озона — это научная фантастика, вздор, не имеющий смысла». Самым массовым сектором потребления озоноразрушающих ХФУ являлось производство бытовых аэрозолей. В результате перехода на озонобезопасные технологии вместо синтезируемых и дорогих ХФУ в аэрозольные баллончики стали добавлять в качестве пропеллента смесь углеводородов природного происхождения (пропан и бутан), составляющих основу газа, используемого в быту. В бытовых холодильниках и морозильниках одним из самых массовых и эффективных хладагентов стал углеводород (изобутан), а в качестве вспенивателя теплоизоляции в них стал применяться циклопентан. Поэтому в значительной части применений заменой ХФУ стали заведомо более дешевые вещества природного происхождения, которые не надо синтезировать в условиях опасного химического производства, а лишь извлечь из нефти и газа.
График распределения ХФУ-11 по высоте
Сегодня в мире уже практически никто из серьезных специалистов не сомневается в причинах истощения озонового слоя. В 1995 году за работу в области атмосферной химии, особенно в части процессов образования и разрушения озонового слоя, Паулю Крутцену, Марио Молине и Шервуду Роланду была присвоена Нобелевская премия.
Биография
Основные функции и польза
Разрушение озонового слоя
Хозяйственная деятельность людей отрицательно влияет на озоновый слой
Начиная с 1980 года, проблема сокращения верхнего слоя атмосферы привлекла внимание ученых. Ведь потеря всего 15-20% озона ведет к необратимым процессам
Первым исчезнет планктон, который является основной пищей обитателей Мирового океана, затем от голода погибнут рыбы, морские млекопитающие, растительность.
Разрушение озонового слоя вызывает рост числа онкологических заболеваний. Нарушится ритм электромагнитного поля Земли. Мозг человека, привыкшего к определенной частоте, не выдержит сбоя, что приведет к массовым психическим расстройствам.
К причинам, губительно действующим на озоновый слой, относят попадание в него соединений хлора и азота, которые есть в промышленных и автомобильных выбросах. Изучением вопроса занимаются 34 государства, подписавшие Монреальский протокол в 1987 году об ограниченном использовании хлора, фтора, азота.
Руководители Главного управления
Бронзовое копьё
Загрязнение Мирового океана
Около 70% поверхности планеты занимает Мировой океан, тайны, и глубины которого до сих пор мало изучены. Летом 2018 года, ученые исследовавшие морские просторы, написали: «Мы поражены, как мало дикой природы, всего 13%, осталось в океане».
Люди наносят непоправимый вред морям и рекам. Последствия их деятельности ежедневно увеличиваются. Неконтролируемый отлов рыбы, браконьерство, пластик, сточные воды, пополняющие водоемы, достигли таких масштабов, что времени принять меры остается все меньше.
Часть отходов, оседая на дно, отравляют морских обитателей. Мусор, остающийся на поверхности, сбивается в острова. Печально известное большое тихоокеанское пятно создал человек. По размерам оно превышает территорию Японии. Большую часть мусорного острова составляет пластик, микрочастицы которого ускоренными темпами накапливаются в океанской воде.
Вблизи прибрежных зон строятся города, промышленные предприятия. Бытовой и промышленный мусор, сточные воды заполняют водоемы. Сегодня в Мировом океане наблюдают химические, нефтяные, свинцовые, пластиковые, радиоактивные загрязнения. Человек, словно забывает, что Мировой океан – это жизнь на планете.
По мере развития атомной промышленности, океан загрязняется огромным количеством опасных веществ, которые выделяют затонувшие подводные лодки, АЭС (атомные электростанции), захоронения радиоактивных отходов на морском дне. Крупнейшая техногенная авария на Фукусимской АЭС, произошедшая весной 2011 года, выбросила в Тихий океан 80% радиоактивных веществ, которые были подхвачены течением Куросио и разнесены по Мировому океану.
В результате загрязнений, экологические проблемы вызывают нарушения биосферы:
- Исчезают морские обитатели.
- Развивающиеся бактерии вызывают цветение воды.
- Исчезают климатические явления.
- Повышается температура воды.
Совокупность проблем нарушает выработку Мировым океаном кислорода, меняет климат Земли, что постепенно приведет к глобальной катастрофе.
См. также
Награды и премии
Отходы производства
Промышленные предприятия, офисы производят тонны отходов. Среди них – химические, нефтепродукты, строительные, радиоактивные. Они несут угрозу вспышек инфекционных заболеваний, травматизма, лучевой болезни. Потребительский спрос на товар увеличивает количество отходов.
С появлением новых технологий, материалов природа перестала самостоятельно справляться с тоннами утиля. Мусор загрязняет почву, грунтовые воды, попадает в водоемы, представляет угрозу здоровью человека. Разливы нефтепродуктов, сброс отходов с судов загрязняют Мировой океан, отравляют флору и фауну.
Проблема разрушения озонового слоя Земли
Озоновые дыры
В течение XX века на планете формировалась сеть метеорологических станций, одна из задач которой заключается в проведении спектрологических измерений.
В результате наблюдений к середине 80-х годов было обнаружено существенное снижение содержания озона над территорией Антарктиды, составлявшее 40%. Диаметр обнаруженной дыры составил 1000 километров. По последним измерениям площадь крупнейшей дыры составляет 20 миллионов квадратных километров.
Подобное снижение содержания озона было обнаружено и на другом конце планеты – в Арктике. Там снижение составило 5-9%, площадь дыры регулярно меняется, причем в настоящее время она снижается. Регулярные наблюдения осуществляются только над состоянием Антарктической дыры. Третья обнаруженная крупнейшая дыра – Тибетская. По некоторым оценкам ее площадь может составлять до 2,5 миллионов квадратных километров.
Основные причины их появления
Возникновение озоновых дыр в атмосфере связано с действиями факторов двух групп:
- антропогенными;
- естественными.
Обнаружение озоносферы произошло в тот же период, что и развитие массового промышленного производства. Из-за этого невозможно точно оценить воздействие антропогенных факторов относительно прежних временных промежутков. Ученые связывают возникновение разрывов в озоновой оболочке с выбросами фреонов, содержащих бром и хлор. Подобные вещества содержатся в следующих предметах:
- холодильные установки;
- кондиционеры;
- аэрозоли.
По оценкам ученых на подобные источники приходится до 80% разрушенного озонового экрана. Разрушение происходит за счет поднятия фреона в верхние слои, во время чего выделяется хлор. В верхних слоях хлор взаимодействует с озоном, расщепляя его. Разрушение озоносферы происходит за счет воздушного транспорта: самолетов и космических ракет. При выбросах газа в атмосферу попадают элементы, способствующие уничтожению озона в стратосфере. К таким соединениям относятся: хлор, оксиды азота, двуокиси углерода. Кроме того, оксиды азота выделяются при применении сельскохозяйственных удобрений.
Крупнейшие озоновые дыры Земли расположены вокруг полюсов: Северного и Южного. Такая особенность связана с наличием полярных ночей, когда прекращается поступление ультрафиолетовых лучей, а значит – формирование озона. В это же время происходит истощение уже сформированного слоя за счет вихрей и движения облаков.
Возможные последствия
Постепенное разрушение озоновой защиты приводит к глобальным изменениям климата на Земле. За счет защитной оболочки на планете поддерживаются следующие условия:
- удерживается тепло;
- развиваются биологические процессы внутри защитной оболочки.
Истощение озонового слоя повлечет смену направлений ветра, понижение температуры, засуху, остановит развитие живых организмов на поверхности, ограничив ареол обитания только водными просторами.
Снижение толщины озоновой оболочки приведет к проникновению опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей и их влиянию на человека. Хватит нескольких минут, чтобы эти лучи привели к ожогам, нарушению работы дыхательных и кровеносных сосудов.
Пути решения проблемы в мире и России
После обнаружения гигантской озоновой дыры над Антарктидой ООН собрала мировую общественность для решения проблемы. По итогам встречи был принят Монреальский протокол, регулирующий промышленные выбросы фреона и других химических элементов, способных разрушать озон. Согласно протоколу, запрещено применение хлорфторуглерода в аэрозолях. Меры по защите включают замену фреона на другие вещества:
- углекислый газ;
- нетоксичный пропан;
- аммиак;
- изобутан.
Мифы об озоновых дырах
Одно из главных заблуждений было связано с антропогенными причинами разрушения озонового слоя. Самые крупные дыры расположены в ненаселенных частях планеты, на которых полностью отсутствует какое-либо производство. Конкретно в этих зонах возникновение дыр связано с нарушением процесса образования озона из-за полярных ночей.
В остальных случаях преобладают антропогенные факторы, а не естественные. На разрушение влияют не только соединения фреона, но и другие вещества, попадающие в атмосферу и способные расщеплять озон.
Понравилась ли Вам статья?
Варианты
Литература
Места появления озоновых дыр
Награды и премии
Бронеавтомобиль Тигр ТТХ, Видео, Фото, Скорость, Броня
Гипотезы о естественном происхождении
Российские ученые в 1999 г. издали научный труд, в котором было отмечено, что причины возникновения озоновых дыр в атмосфере бывают только естественными. Специалисты установили, что существует ряд природных факторов, способствующих снижению концентрации озона в стратосфере. В таких местах и формируются дыры. Приверженцы этой теории утверждают, что антропогенное воздействие наносит вред экологии, но в меньшей степени, чем предполагается.
Изображения
Меры по восстановлению озонового слоя
Когда данные о дыре над Антарктидой подтвердились, в 1985 году провели Венскую конвенцию по охране озонового слоя. Спустя два года был подготовлен Монреальский протокол. Этот документ стал основой законодательного регулирования воздействия на озоновый слой.
Монреальский протокол
Договор соблюдается 197 странами. Государства-участники обязались сократить объёмы производства хлорфторуглеродов. Изначально предполагалась заморозка производства ХФУ на уровне 1986 года. К 1993 году планировали сократить их производство на 20%, а к 1998 году — на 30%. Вводились ограничения на импорт и экспорт разрушающих озоновый слой веществ.
Для развивающихся стран были предусмотрены субсидии и послабления для облегчения перехода промышленности на экологически безопасные технологии.
По итогам первых лет действия договора выяснилось, что он не точен. Были внесены поправки расчётных коэффициентов вывода опасных веществ из производства.
Варианты с производством озона
Генераторы этого вещества называются озонаторами. Теоретически возможно замедлить разрушение озонового слоя, запустив множество озоновых фабрик по всему земному шару. Озон вырабатывают различными способами:
- воздействием искусственного ультрафиолета;
- направленными электрическими разрядами;
- электролизом, где электролитом служит раствор хлорной кислоты;
- химической реакцией, например, окислением пинена.
Недостатки этих способов — малая производительность, дороговизна, высокое энергопотребление. По некоторым оценкам, для реализации этого проекта в мировом масштабе понадобится минимум 10 гигаватт энергии, что эквивалентно 1/3 мощности атомной электростанции.
Использование экологически чистого топлива
Работающие на переработанной нефти ДВС способствуют увеличению концентрации в воздухе веществ, разрушающих озоновый слой. Повсеместное внедрение электротяги (особенно создание пассажирских электролётов) уменьшит негативное влияние на атмосферу.
Перспективные разработки вроде биодизелей и двигателей, работающих на отходах жизнедеятельности — потенциальный ключ к решению проблемы.
Их выбросы менее токсичны, чем продукты, образующиеся после сгорания бензина или солярки. Чтобы решить проблему, подобные разработки следует внедрить и на предприятиях.
Использование экологически безопасного топлива в ракетах-носителях пока остаётся фантастикой. Современные технологии не позволяют выводить на орбиту аппараты, не прибегая к сжиганию десятков тонн токсичного горючего.
Высадка лесов
Создание зелёных насаждений в городах и на месте вырубок — перспективный способ борьбы не только с разрушением озонового слоя, но и с загрязнением атмосферы.
Деревья выделяют кислород, который затем под воздействием УФ-излучения Солнца превращается в озон.
Прочие методы борьбы с проблемой
Существует проект по выводу на орбиту 20-30 оснащённых лазерными излучателями спутников. Каждый аппарат представляет собой солнечный конвектор массой в 80-100 тонн. Он должен накапливать солнечную энергию и превращать её в электрическую. Электричество пойдёт на питание лазеров. Свет лазеров послужит катализатором реакции образования озона.
См. также
См. также
Кислотные дожди
Кислотные дожди вызывают примерно те же выбросы парниковых газов, что способствуют развитию озоновых дыр.
Хлорфторуглероды, распадаясь оставляют углерод, который соединяясь с водой образует угольную кислоту, хотя она оказывает лишь малую долю влияния на образование кислотных дождей. Основную роль играют выбросы азота и серы. Они образуются в результате сжигания топлива. Сера в качестве загрязнения присутствует примерно в 70 процентах топлива, угля и нефти, сжигаемой на планете. Азот и сера, соединяясь с кислородом в атмосфере образуют сначала оксиды, а потом соединяясь уже с водой кислоты, которые и выпадают в осадок в виде дождя.
Чем это грозит человечеству? Изменением условий существования. Баланс необходим и в окружающих веществах. Вся природа заточена под существование в нейтральной среде и рост кислотности дождевой воды приведет к изменению состава грунта, а значит изменению всего биологического сообщества Земли. Конкретно для человека это означает изменение условий земледелия. Все многовековые труды по разработке методик севооборота пойдут прахом, и мы снова вернемся к подсечно-огневому методу. И это при положительном развитии событий, поскольку кислотные дожди обжигают не привыкшие к ним листья, и неизвестно сколько еще литров отравленной воды вынесет то или иное растение.
Иммунитет человека тоже не в восторге от такого изменения состава дождя. Только в России из-за таких осадков почти вдвое увеличилось количество заболевающих астмой. А это новый рост промышленности, только связанный уже с медикаментами.
Как получить оружие Секира Вутрад
Причины разрушения озонового слоя
Большинство источников загрязнения планеты связано с антропогенным действием. Стремительное развитие промышленности и транспорта привело к опасному исходу для экологии. Изобретение фреонов положило начало образованию озоновых дыр, о существовании которых десятилетиями никто не догадывался. Только в конце 20 века стало известно о последствиях применения фторхлоруглеродов. Истощение озоносферы ведет к беспрепятственному проникновению ультрафиолетовых лучей на Землю.
Кроме влияние человеческой деятельности, к природным причинам разрушения озонового слоя относятся:
- галогенуглеводороды, содержащиеся в вулканических газах;
- взвешенные вещества, попавшие в стратосферу после извержений;
- добыча полезных ископаемых;
- дегазация недр в разломах коры с массивными выбросами углеродов.
Запуск космических ракет
Развитие ракетно-космических технологий привело к стремительному разрушению озоносферы. В продуктах сгорания ракет содержатся водяные пары, молекулы которых нарушают естественное равновесие на больших высотах. При запуске ракеты-носителя в реактивной струе присутствуют дополнительные озоноразрушающие вещества:
- хлор, хлористый водород;
- углекислый газ;
- оксиды азота.
Выброшенные элементы под действием турбулентной диффузии перемешиваются в многокилометровое облако, в котором разрушение озона длиться более 3 недель после прохождения ракетонасителя (РН). Озонообразующие реакции не справляются с такими объёмами поражения, как следствие в ионосфере образуется озоновая дыра.
Использование транспорта на высоте 12—16 км
Темпы роста воздушных перевозок в мире растут постоянно. Впервые гипотезу о вредном воздействии выхлопных газов авиадвигателей на озоносферу внес на рассмотрение химик Г.Джонстон из Калифорнийского университета. Со временем данные о том, что продукты сгорания топлива самолетов разрушают озоновый слой, подтвердились.
Азотные соединения NO и NO2 в зоне полетов на высоте 12—16 км ведут к истощению озона. Кроме озоноактивных веществ, воздух загрязняют оксиды серы и углерода, сажевые частицы. Количество выбросов в атмосферу зависит от технических характеристик и режима работы двигателей. Под угрозой истончения защитного слоя находятся участки с интенсивным движением над густонаселенными и промышленно-развитыми странами.
Применение азотных удобрений в сельском хозяйстве
Вследствие увеличения количества населения планеты требуется развитие продуктивного сельского хозяйства. Без применения химических удобрений повышения урожайности достичь нельзя, поэтому овощные и плодовые культуры регулярно подкармливают.
Все формы минеральных азотных удобрений трансформируются в нитраты и аммиак. Соединения вымываются из почвы осадками, дренажными водами, при таянии снега химикаты проникают в грунтовые воды, близлежащие водные источники. В итоге круговорота, испаренные компоненты попадают в атмосферу. С расширением посевных площадей такие поступления исчисляются мегатоннами, что развивает дополнительные очаги уничтожения озонового слоя.
Применение человеком фреонов
В тридцатые годы прошлого столетия небезопасные хладагенты холодильных устройств заменили на фреоны (хладоны). Это хлорфторпроизводные метана, которые не ядовиты и термически стабильны. Соединения не встречаются в естественной среде, они синтезированы учеными. С момента появления хлорфторуглеродов стало развиваться производство охлаждающего оборудования. Немного позже массовое распространение получили кондиционеры и всевозможные распылители.
Через 40 лет активного применения фреонов экологи опубликовали факты, подтверждающие разрушение озонового слоя Земли хладагентами. Оказалось, что соединения у поверхности планеты в химические реакции не вступают. Превращение озоновых молекул в кислородные проходит под действием атома хлора, который из-за ультрафиолета отщепляется от хлофторуглерода.