Информация о готовой работе

Бесплатная студенческая работ № 7185

Знищення озонного шару Земл�

У 1985 р. фах�вц� з досл�дження атмосфери Британсько� Антарктично� Служби пов�домили про абсолютно неспод�ваний факт: весняний вм�ст озону в атмосфер� над станц��ю Халл�-Бей в Антарктид� зменшився за пер�од з 1977 по 1984 р. на 40%. Незабаром цей висновок п�дтвердили � �нш� досл�дники, що показали також, що область зниженого зм�сту озону тягнеться за меж� Антарктиди � по висот� охоплю� шар в�д 12 до 24 км, тобто значну частину нижньо� стратосфери. Фактично це означало, що в полярн�й атмосфер� � озонова "д�ра". Найб�льш докладним досл�дженням озонового шару над Антарктидою був м�жнародний Самолетний Антарктичний Озонний Експеримент. У його ход� вчен� з 4 кра�н дек�лька раз�в п�д�ймалися в область зниженого зм�сту озону � збирали детальн� в�домост� про розм�ри "д�ри" � проходяч� в н�й х�м�чн� процеси. На початку 80-х рок�в по вим�рюваннях з� супутника "Н�мбус-7" аналог�чна Уд�ра" була виявлена � в Арктиц�, щоправда вона охоплювала значно меншу площу � пад�ння р�вня озону в н�й було не таким значним - б�ля 9%. У середньому по Земл� з 1979 по 1990 р. зм�ст озону впало на 5%. Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в к�нц� 1960-х рок�в, тод� вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону представляють викиди водяно� пари � оксидов азоту з двигун�в надзвукових транспортних л�так�в � ракет. Однак, надзвукова ав�ац�я розвивалася значно менш бурхливими темпами, н�ж передбача�ться. У цей час в комерц�йних ц�лях використову�ться т�льки "Конкорд", що зд�йсню� дек�лька рейс�в в тиждень м�ж Америкою � квропою, з в�йськових л�так�в в стратосфер� л�тають практично т�льки надзвуков� стратег�чн� бомбардувальники, так�, як B1-B або Ту-160 � розв�дувальн� л�таки типу SR-71. Таке навантаження навряд чи представля� серйозну загрозу для озонового шару. Викиди оксидов азоту з поверхн� земл� внасл�док спалення викопного палива � масового виробництва � застосування азотних добрив також представля� певну небезпеку для озонного озонного шару, але оксиди азоту нест�йки � легко руйнуються в нижн�х шарах атмосфери. Запуски ракет також в�дбуваються не дуже часто, проте, тверде паливо, що використову�ться в сучасних косм�чних системах, наприклад в твердопаливних прискорювачах "Спейс-Шаттл" або "Ар�ан", може наносити серйозний збиток озонному шару в район� запуску. У 1974 р. вчен� М. Мол�на � Ф. Роуленд з Кал�форн�йського ун�верситету в �рв�не показали, що хлорфторвуглероди (ХФУ) можуть спричиняти руйнування озону. Починаючи з цього часу, так звана, хлорфторвуглеродна проблема стала одн��ю з основних в досл�дженнях по забрудненню атмосфери. Хлорфторвуглероди вже б�льше за 60 рок�в використовуються як хладогенти в холодильниках � кондиц�онерах, проп�лленти для аерозольних сум�шей, п�нообразуюч� агенти у вогнегасниках, очищувач� для електронних прилад�в, при х�м�чному чищенн� одягу, при виробництв� п�нопластик�в. Колись вони розглядалися, як �деальн� для практичного застосування х�м�чн� речовини, оск�льки вони дуже стаб�льн� � неактивн�, а, значить, не токсичн�. Як це н� парадоксально, але саме �нертн�сть цих з'�днань робить �х небезпечною для атмосферного озону. ХФУ не розпадаються швидко в тропосфере (нижньому шар� атмосфери, який тягнеться в�д поверхн� земл� до висоти 10 км), як це в�дбува�ться, наприклад, з переважно оксид�в азоту, �, зрештою, проникають в стратосферу, верхн�й кордон яко� розташову�ться на висот� б�ля 50 км. Коли молекули ХФУ п�д�ймаються до висоти приблизно 25 км, де концентрац�я озону максимальна, вони зазнають �нтенсивного впливу ультрафиолетового випром�нювання, який не проника� на менш� висоти через екрануючу д�ю озону. Ультрафиолет руйну� ст�йк� в звичайних умовах молекули ХФУ, як� розпадаються на компоненти, що волод�ють високою реакц�йною здатн�стю, зокрема атомний хлор. Таким чином, ХФУ переносить хлор з поверхн� земл� через тропосферу � нижн� шари атмосфери, де менш �нертн� з'�днання хлора руйнуються, в стратосферу, до шару з найб�льшою концентрац��ю озону. Дуже важливо, що хлор при руйнуванн� озону д�� под�бно катал�затору: в ход� х�м�чного процесу його к�льк�сть не менша�. В насл�док цього один атом хлора може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш н�ж буде дезактив�рован або повернеться в тропосферу. Зараз викид ХФУ в атмосферу обчислю�ться м�льйонами тонн, але, нав�ть у г�потетичному раз� повного припинення виробництва � використання ХФУ, негайного результату досягнути не вдасться: д�я що вже попали в атмосферу ХФУ буде продовжуватися дек�лька десятир�ч. Вважа�ться, що час життя в атмосфер� для двох ХФУ фреон-11, що найб�льш широко використовуються � фреон-12 становить 75 � 100 рок�в в�дпов�дно. Це в�дкриття стурбувало як вчених, так � широку громадськ�сть, оск�льки з нього сл�дувало, що шар озону, навколишн�й нашу планету, знайдеться в б�льш�й небезпец�, н�ж вважався ран�ше. Потоншення цього шару може привести до серйозних насл�дк�в для людства. Вм�ст озону в атмосфер� менше за 0.0001%, однак, саме озон повн�стю поглина� жорстке ультраф�олетове випром�нювання сонця, що завда� серйозних поразок кл�ткам живих орган�зм�в. Пад�ння концентрац�� озону на 1% приводить, в середньому, до зб�льшення �нтенсивност� жорсткого ультрафиолету у поверхн� земл� на 2%. Ця оц�нка п�дтверджу�ться вим�рюваннями, проведеними в Антарктид� (правда, через низьке положення сонця, �нтенсивн�сть ультраф�олету в Антарктид� все ще нижче, н�ж в середн�х широтах). По сво�му впливу на жив� орган�зми жорсткий ультраф�олет близький до �он�зуючих випром�нювань, однак, через б�льш�, н�ж у g-випром�нюванн� довжини хвил�, в�н не здатний проникати глибоко в тканин�, � тому вража� т�льки поверхнев� органи. Жорсткий ультраф�олет волод�� достатньою енерг��ю для руйнування ДНК � �нших орган�чних молекул, що може викликати рака шк�ри, катаракту � �мунну недостатн�сть. Природно, жорсткий ультрафиолет здатний викликати � звичайн� оп�ки шк�ри � рог�вки. Вже зараз у всьому св�т� пом�тно зб�льшення числа захворювання раком шк�ри, однак, значна к�льк�сть �нших чинник�в (наприклад, популярн�сть загару, що зросла, що приводить до того, що люди б�льше часу проводять на сонц�, отримуючи велику дозу УХ опром�нення) не дозволя� однозначно затверджувати, що в цьому повинно зменшення зм�сту озону. Жорсткий ультраф�олет погано поглина�ться водою � тому представля� велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти показали, що планктон, що мешка� в приповерховому шар�, при зб�льшенн� �нтенсивност� жорсткого УХ опром�нення може серйозно постраждати � нав�ть загинути повн�стю. Планктон знаходиться в основ� харчових ланцюжк�в практично вс�х морських экосистем, тому без переб�льшення можна сказати, що практично все життя в приповерхових шарах мор�в � океан�в може зникнути. Рослини менш чутлив� до жорсткого УХ опром�ненню, але при зб�льшенн� дози можуть постраждати � вони. Якщо вм�ст озону в атмосфер� значно поменша�, людство легко знайде спос�б захиститися в�д жорсткого УХ випром�нювання, але при цьому ризику� померти в�д голоду. П�д тиском цих аргумент�в багато як� кра�ни почали вживати заход�в, направлен� на скорочення виробництва � використання ХФУ. З 1978 р. в США було заборонене використання ХФУ в аерозолях. На жаль, використання ХФУ в �нших областях обмежене не було. У вересн� 1987 р. 23 ведучих кра�ни св�ту п�дписали в Монреал� конвенц�ю, що зобов'язу� �х знизити споживання ХФУ. Зг�дно з досягнутою домовлен�стю, розвинен� кра�ни повинн� до 1999 р. знизити споживання ХФУ до половини р�вня 1986 р. Для використання в якост� пропеллента в аерозолях вже знайдений непоганий зам�нник ХФУ - пропан-бутановий сум�ш. По ф�зичних параметрах вона практично не поступа�ться фреонам, але, на в�дм�ну в�д них, вогненебезпечна. Проте, так� аерозол� вже проводяться в багатьох кра�нах, в тому числ� � в Рос��. Складн�ше йде справа з холодильними установками - другим по величин� споживачем фреон�в. Справа в тому, що через полярн�сть молекули ХФУ мають високу теплоту випаровування, що дуже важливо для робочого агрегату в холодильниках � кондиц�онерах. Кращим в�домим на сьогодн� зам�нником фреон�в � ам�ак, але в�н токсичний � все ж поступа�ться ХФУ по ф�зичних параметрах. Непоган� результати отриман� для повн�стю фторированих вуглеводород�в. У багатьох кра�нах ведуться розробки нових зам�нник�в, � вже досягнут� непоган� практичн� результати, але повн�стю ця проблема ще не вир�шена. Використання фреон�в продовжу�ться, � поки далеко нав�ть до стаб�л�зац�� р�вня ХФУ в атмосфер�. Так, за даними мереж� Глобального мон�торинга зм�н кл�мату, в фонових умовах - на берегах Тихого � Атлантичного океан�в � на островах, вдалин� в�д промислових � густонаселених район�в - концентрац�я фреонов -11 � -12 в цей час зроста� з швидк�стю 5-9% в р�к. Разом з тим, ранн� прогнози, що кажуть про те, що при збереженн� сучасного р�вня викиду ХФУ, до середини XXI ст. к�льк�сть озону в стратосфер� може впасти вдв�ч�, можливо були дуже песим�стичн�. Бо, як з'ясувалося, д�ра над Антарктидою багато в чому � сл�дством метеоролог�чних процес�в. Утворення озону можливо т�льки при наявност� ультраф�олета � п�д час полярно� ноч� не йде. Взимку над Антарктикою утвориться ст�йкий вихор, перешкоджаючий притоц� багатого озоном пов�тря з� середн�х широт. Тому до весни нав�ть невелику к�льк�сть активного хлору зд�бно нанести серйозний збиток озонному шару. Такий вихор практично в�дсутн�й над Арктикою, тому в п�вн�чн�й п�вкул� пад�ння концентрац�� озону значно менше. Багато як� досл�дники вважають, що на процес руйнування озону впливають полярн� стратосферн� хмари. Ц� висотн� хмари, як� набагато част�ше спостер�гаються над Антарктикою, чим над Арктикою, утворяться взимку, коли при в�дсутност� сонячного св�тла, в умовах метеоролог�чно� �золяц�� Антарктиди, температура в стратосфер� пада� нижче м�нус 800С. Можливо, що частки цих хмар здатн� катализувати розпад озону. Все це говорить про те, що ХФУ здатн� викликати пом�тне пониження концентрац�� озону т�льки в специф�чних атмосферних умовах Антарктиди, яке для середн�х широт не характерне в насл�док �нших кл�матичних умов, а це одразу зменшу� площу озонного шару, яка може п�ддертися розпабу. Хоч перш� похмур� оц�нки були переглянен�, це н� в якому раз� не означа�, що проблеми нема�. Швидше, стало ясно, що нема� негайно� серйозно� небезпеки. Нав�ть найб�льш оптим�стичн� оц�нки передбачають при сучасному р�вн� викиду ХФУ в атмосферу серйозн� биосферные порушення у друг�й половин� XXI в., тому скорочувати використання ХФУ, як � ран�ше, необх�дно. Можливост� впливу людини на природу пост�йно зростають � вже досягли такого р�вня, коли можливо нанести биосфере непоправний збиток. Вже не в перший раз речовина, який довгий час вважався абсолютно нешк�дливим, виявля�ться, насправд�, надто небезпечним. Рок�в двадцять назад навряд чи хто-небудь м�г передбачити, що звичайний аерозольний балончик може представляти серйозну загрозу для планети загалом. До нещастя, далеко не завжди вда�ться вчасно передбачити, яким чином те або �нше з'�днання буде впливати на б�осферу. Однак, у випадку з ХФУ така можлив�сть була. Але нав�ть п�сля того, як проблема ХФУ була в 1974 р. сформульована дуже небагато кра�н прийняли заходи по захисту природи в�д ХФУ, але ц� заходи були недостатн�. Була потр�бна досить серйозна демонстрац�я небезпеки ХФУ для того, щоб були прийнят� серйозн� заходи в св�товому масштаб�. Потр�бно пом�тити, що нав�ть п�сля виявлення озонной д�ри, ратиф�кування Монреальсько� конвенц�� один час знаходилося п�д загрозою. Бути може, проблема ХФУ навчить з великою увагою � опаскою в�дноситись до вс�х речовин, що попадають в б�осферу внасл�док д�яльност� людства.

Вы можете приобрести готовую работу

Альтернатива - заказ совершенно новой работы?

Вы можете запросить данные о готовой работе и получить ее в сокращенном виде для ознакомления. Если готовая работа не подходит, то закажите новую работуэто лучший вариант, так как при этом могут быть учтены самые различные особенности, применена более актуальная информация и аналитические данные