7 причин руйнування озонового шару

Причини руйнування озонового шару не поширені, а зосереджені, і ці причини руйнування озонового шару існують з самого початку цивілізації.

В атмосфері Землі є кілька рівнів. Тропосфера, найнижчий шар, простягається від поверхні Землі приблизно на 6 миль (10 км) у висоту. Майже вся діяльність людини, яка додає до забруднення атмосфери відбуваються в тропосфері. Еверест, найвища вершина світу, має висоту всього близько 5.6 миль (9 кілометрів). Стратосфера, яка простягається від 6 миль (10 кілометрів) до приблизно 31 милі (50 кілометрів), містить озоновий шар. Більшість комерційних літаків також літають у нижній течії стратосфери.

Наш основний інтерес у цій статті — розглянути причини руйнування озонового шару та те, що можна зробити, щоб захистити наш озоновий шар від руйнування.

Отже,

Зміст

Що таке tозоновий шар?

Озоновий шар — це область атмосфери Землі, де газоподібний озон, неорганічна молекула з хімічною формулою O3, міститься у відносно високих концентраціях. Озоновий шар на полюсах товщі, ніж над екватором. У 1913 році французькі фізики Шарль Фабрі та Анрі Бюіссон відкрили озоновий шар.

Озон являє собою блідо-блакитний газ з різким (схожим на хлор) запахом. Більшість атмосферного озону локалізована в шарі стратосфери на висоті від 9 до 18 миль (15 і 30 кілометрів) над поверхнею Землі. Незважаючи на високу концентрацію, концентрація цього шару все ще низька на відміну від інших газів у стратосфері.

Озон утворюється в атмосфері, коли сонячні промені ділять молекули кисню на окремі атоми. Ці поодинокі атоми взаємодіють з киснем поблизу, утворюючи озон, молекулу з трьох кисень. Молекули озону постійно утворюються і руйнуються в стратосфері в будь-який момент часу. Протягом десятиліть, протягом яких його вимірювали, загальна сума була досить стабільною.

Хоча на кожні десять мільйонів молекул повітря припадає лише близько трьох молекул, озоновий шар служить сонцезахисним кремом Землі, поглинаючи приблизно 98 відсотків шкідливих ультрафіолетових або ультрафіолетових променів. Озоновий шар стратосфери поглинає частину сонячної радіації, не даючи їй досягти поверхні планети.

УФ-промені стерилізували б землю, якби не існувало озонового шару. Буде шкідливий вплив наприклад, більше сонячних опіків, більше випадків раку шкіри, частіше ушкоджень очей, в’янення та загибелі дерев і рослин, а також різке зниження врожайності через пошкоджений, але все ще присутній озоновий шар. Підсумовуючи, озон дуже важливий.

Вчені зібрали дані про середні рівні озону протягом природних циклів, які тривають кілька десятиліть. Сонячні плями, пори року та широта впливають на концентрацію озону в атмосфері. Це добре зрозумілі й передбачувані процеси. Кожне природне зниження рівня озону супроводжувалося відновленням. Однак, починаючи з 1970-х років, наукові дані показали, що озоновий щит руйнувався не через природні процеси.

Значення озонового шару

Коли озон виявляється в нашій нижній атмосфері (відомій як тропосфера), він класифікується як забруднювач повітря, який надзвичайно шкідливий для здоров’я людини. Нам він потрібен і в стратосфері, оскільки навіть при низькій концентрації 12 частин на мільйон озон настільки ефективно поглинає ультрафіолетове випромінювання сонця, що навіть невеликої кількості достатньо, щоб захистити нас на Землі.

УФ-випромінювання, яке випромінює сонце, завдає шкоди живим істотам. Випромінювання поглинається цим шаром, що не дає їм досягти земної поверхні. Озон захищає Землю від шкідливих ультрафіолетових (УФ) променів Сонця. Життя на Землі було б надзвичайно складним без озонового шару в атмосфері.

Рослини, а також планктон, який живить більшість океанського життя, не здатні процвітати і рости під впливом високого рівня ультрафіолетового випромінювання. Люди були б більш схильні до раку шкіри, катаракти та порушення імунної системи, якби захист озонового шару був ослаблений.

Причини руйнування озонового шару

Озоновий шар став тоншим, внаслідок забруднення, що призвело до стоншення озонового шару, піддавши життя на Землі шкідливому випромінюванню. Озонові діри є звичайним прізвищем для місць пошкодження озонового шару, хоча цей термін оманливий. Пошкодження озонового шару проявляється у вигляді тонкої плями з найтоншими частинами біля полюсів

З середини 1980-х років забруднення вплинуло на озоновий шар над Антарктикою. Температура в цьому місці прискорює перетворення фреонів у хлор, що утворює озон. Приблизно 90% фреонів, які зараз знаходяться в атмосфері, викидаються розвиненими країнами північної півкулі.

Монреальський протокол, підписаний у 1989 році, заборонив виробництво озоноруйнівних хімічних речовин. З тих пір кількість хлору та інших озоноруйнівних речовин в атмосфері неухильно зменшується. За словами вчених, рівень хлору повернеться до свого початкового вигляду приблизно через 50 років. До того часу антарктичний озоновий шар зменшиться до менш ніж вісім мільйонів квадратних миль.

Кілька основних причин руйнування озонового шару призвели до появи озонової діри.

Природні причини руйнування озонового шару

Було виявлено, що деякі природні явища порушують озоновий шар. Однак було виявлено, що це спричиняє лише 1-2 відсотки руйнування озонового шару і що наслідки є лише тимчасовими. До природних причин руйнування озонового шару можна віднести

1. Сонячні плями

Виробництво енергії Сонця змінюється, особливо протягом 11-річного циклу сонячних плям. Оскільки більше ультрафіолетових променів потрапляє на Землю під час активної частини 11-річного циклу сонячних плям, утворюється більше озону. Цей процес може збільшити середню концентрацію озону на полюсах приблизно на 4%, але якщо це усереднено по всій земній кулі, глобальне середнє збільшення озону становить лише близько 2%.
Загальний рівень озону в усьому світі впав на 1-2 відсотки від максимуму до мінімуму нормального циклу, згідно зі спостереженнями 1960-х років.

2. Стратосферні вітри

Дуже сильні вітри в стратосфері транспортують газоподібний азот із сонячних штормів далі в атмосферу, де вони змішуються з озоновим шаром і атакують його.

3. Виверження вулканів

Хімічному перетворенню хлору в більш реакційноздатні форми, які руйнують озон, сприяють вибухові виверження вулканів, які викидають значну кількість діоксиду сірки в стратосферу. Вважається, що великі вулканічні виверження (особливо Ель-Чічон у 1983 році та гора Пінатубо в 1991 році) також сприяли виснаженню озонового шару.

Техногенні причини руйнування озонового шару

Існують також техногенні причини руйнування озонового шару, і це основні причини руйнування озонового шару, зокрема

1. Застосування хлорфторвуглеводнів

Однією з техногенних причин руйнування озонового шару є використання хлорфторуглеродів, але це також одна з основних причин руйнування озонового шару.

Холодильники початку 1900-х років використовували отруйні гази, такі як аміак і хлористий метил, як холодоагенти. На жаль, через те, що шкідливі гази просочувалися з приладів, це призвело до летальних випадків. В результаті почалося полювання за нетоксичною, негорючою хімічною речовиною для використання в якості холодоагенту. В результаті народився CFC. ХФУ бувають різних форм, але двома найпоширенішими є ХФУ-11 і ХФУ-12.

Виробництво та використання ХФУ почали зростати в 1930-х роках. Щороку на початку 300-х років в атмосферу викидалося близько 11 мільйонів фунтів CFC-1980. Потім, у 1985 році, британський дослідник на ім’я Джо Фарман і його колеги опублікували дослідження про величезні сезонні втрати озону над Антарктидою.

Монреальський протокол, який обмежує виробництво та використання фреонів, був підписаний у 1987 році завдяки спільним зусиллям наукової спільноти, промисловості та законодавців, що швидко діють.

Зараз Монреальський протокол підписано всіма країнами планети. Хоча ХФУ заборонено, озоновий шар продовжує руйнуватися. Це пов’язано з тим, що ХФУ мають термін служби від 50 до 100 років, і потрібен час, щоб кількість ХФУ в навколишньому середовищі істотно зменшилася. Крім того, ХФУ все ще викидаються в атмосферу.

ХФУ повільно вивільняються, наприклад, коли старий холодильник або кондиціонер псується на сміттєзвалищі. Щоб відчути вплив фреонів, що викидаються в повітря, над Антарктикою, де відбувається виснаження, потрібно близько 5 років. ХФУ, що утворюється на рівні землі, зрештою потрапляє в стратосферу.

Оскільки більшість сонячного ультрафіолетового випромінювання блокується озоном у стратосфері, фреони повинні піднятися за межі озонового шару, перш ніж сонячне світло зможе їх руйнувати. Сонячне випромінювання, коли воно достатньо високо, виділяє хлор, більшість якого перетворюється на озон у формі соляної кислоти та нітрату хлору.

Оскільки ці реакції характерні лише для полярних областей, через їх надзвичайно низькі температури в стратосфері, які утворюють хмари окремого типу, коли ці речовини потрапляють в Антарктиду, починаються ці хімічні реакції (полярні стратосферні хмари). Взимку полярний вихор виникає в стратосфері південної півкулі при зниженні температури.

Температура все ще досить низька, щоб створити полярні стратосферні хмари, оскільки сонячне світло повертається в Антарктиду наприкінці зими та на початку весни. Зараз також є сонячне світло. На поверхні частинок хмари відбуваються хімічні реакції, які перетворюють нереакційноздатні хлор і бром у реакційноздатні сполуки.

Вихор служить контейнером, що містить вміст антарктичної стратосфери в межах його меж і дозволяє реакційноздатним сполукам хлору та брому руйнувати молекули озону. Ці реакції триватимуть до тих пір, поки присутні молекули озону, доки озон майже не виснажиться. Озонова діра, так це називається.

Однак атмосферні експерти виявили, що швидкість цієї реакції не така висока, як вважалося спочатку, тому фреон більше не є основним фактором руйнування озону.

2. Глобальне потепління

Але глобальне потепління призводить до зміни клімату також є однією з техногенних причин руйнування озонового шару. Велика частина тепла затримується в тропосфері, яка є шаром під стратосферою, в результаті глобального потепління і парникового ефекту.

Оскільки озон присутній в стратосфері, тепло не досягає тропосфери, через що вона залишається холодною. Оскільки відновлення озонового шару вимагає максимальної кількості сонячного світла та тепла, озоновий шар виснажується.

3. Нерегульовані пуски ракет

Запуски ракет також є однією з головних техногенних причин руйнування озонового шару. Згідно з дослідженнями, нерегульований запуск ракет руйнує озоновий шар набагато більше, ніж фреон. Якщо не вирішити проблему, це може призвести до значного виснаження озонового шару до 2050 року.

4. Азотисті сполуки

Вважається, що одна з причин руйнування озонового шару є невеликою кількістю азотистих сполук, що виділяються в результаті діяльності людини, таких як NO, N2O та NO2.

Озоноруйнівні речовини (ОРВ)

«Озоноруйнівні речовини – це такі речовини, як хлорфторвуглеводні, галони, чотирихлористий вуглець, гідрофторуглеводні тощо, які відповідають за руйнування озонового шару».

Озоноруйнівні речовини В атмосфері нижче речовини є екологічно чистими, відносно стабільними та нетоксичними. Ось чому вони з часом стають все більш популярними. Однак їх стабільність коштує дорого: вони можуть плавати й залишатися нерухомими в стратосфері.

Коли ОРВ розщеплюються потужним ультрафіолетовим випромінюванням нагорі, утворюється хімічна речовина – хлор і бром. Відомо, що озоновий шар руйнується на надзвукових швидкостях хлором і бромом. Вони досягають цього, видаляючи атом з молекули озону. Одна молекула хлору здатна руйнувати тисячі молекул озону.

Озоноруйнівні сполуки залишаються в атмосфері протягом багатьох років і будуть продовжувати це робити в майбутньому. Це фактично означає, що багато озоноруйнівних сполук, яким люди дозволили потрапляти в атмосферу протягом останніх 90 років, все ще потрапляють в атмосферу, сприяючи руйнуванню озонового шару.

Нижче наведено список деяких з найбільш поширених озоноруйнівних сполук та джерел їх вивільнення:

Хлорфторуглероди (ХФУ)
Гідрофторуглеводні (ГХФУ)
Галони
чотирихлористий вуглець
Метилхлороформ

1. Хлорфторвуглеводні (CFC)

Його називають найбільш широко використовуваною сполукою, що руйнує озоновий шар, оскільки на неї припадає понад 80% загального руйнування озону. До 1995 року його використовували як охолоджуючу рідину в таких побутових приладах, як морозильні камери, холодильники та кондиціонери як в будинках, так і в автомобілях. Засоби для хімчистки, стерильні засоби для лікарень та промислові розчинники містять цю хімічну речовину. Він також використовується для виготовлення пінопластових виробів, таких як матраци та подушки, а також для утеплювача в будинку.

2. Гідрофторуглеводні (ГХФУ)

З часом гідрофторвуглеводні зайняли позицію хлорфторуглеродів. Вони не так згубні для озонового шару, як фреони.

3. Галони

Він використовується в конкретних вогнегасниках у ситуаціях, коли вода або вогнегасні хімічні речовини можуть пошкодити обладнання або речовину.

4. Чотирихлористий вуглець

Він також міститься в кількох розчинниках і вогнегасниках.

5. Метилхлороформ

Холодне очищення, знежирення парою, хімічна обробка, клеї та деякі аерозолі – все це звичайне використання в промисловості.

Причини руйнування озонового шару можна згрупувати в дві групи, і є природні та техногенні причини руйнування озонового шару.

Як записатися Pзахистити Oзона Lвчора

У всьому світі вжито певних заходів, щоб зменшити руйнування озонового шару, таким чином, захистивши озоновий шар.

Монреальський протокол

Команда Монреальський протокол щодо озоноруйнівних сполук був розроблений у 1987 році міжнародною спільнотою для вирішення проблеми втрати озонового шару. Це був перший міжнародний договір, який підписали всі країни світу, і його часто вважають найбільшою історією екологічного успіху ООН.

Мета Монреальського протоколу – мінімізувати виробництво та споживання озоноруйнівних речовин, щоб зменшити їх присутність в атмосфері і тим самим захистити озоновий шар Землі.

регулювання ЄС

Норми ЄС щодо озоноруйнівних речовин є одними з найсуворіших і найдосконаліших у світі. ЄС не лише запровадив Монреальський протокол за допомогою низки законів, але й відмовився від шкідливих речовин швидше, ніж потрібно.

Нинішній «Регламент ЄС щодо озону» містить низку заходів (Регламент (ЄС) 1005 / 2009), щоб забезпечити більш високий рівень амбіцій. У той час як Монреальський протокол регулює виробництво та масовий продаж цих хімічних речовин, Регламент щодо озону обмежує їх використання в більшості випадків (деяке використання все ще дозволено в ЄС). Крім того, він регулює не тільки сипучі склади, а й ті, що містяться в продуктах та обладнанні.

Регламент ЄС щодо озону також встановлює вимоги до ліцензування для експорту та імпорту всіх озоноруйнівних речовин, а також регулювання та моніторинг речовин, які не охоплені Монреальським протоколом (понад 90 хімічних речовин), а також ще п’ять хімічних речовин, відомих як «нові речовини».

Дії, необхідні у всьому світі для продовження відновлення озонового шару:

Забезпечити належне дотримання існуючих обмежень на озоноруйнівні речовини, а також щоб у всьому світі споживання озоноруйнівних речовин продовжувало знижуватися.
Переконайтеся, що озоноруйнівні сполуки (як у сховищах, так і в наявному обладнанні) обробляються екологічно сприятливим чином, і що їх замінюють альтернативами, безпечними для клімату.
Забезпечення того, що озоноруйнівні хімічні речовини не відволікаються від законного використання.
Зменшення використання озоноруйнівних сполук у неспоживацьких цілях, як визначено Монреальським протоколом.
Забезпечте відсутність нових хімічних речовин або технологій, які можуть загрожувати озоновому шару (наприклад, дуже короткоживучі речовини).

Дії, необхідні окремим особам для захисту озонового шару.

Уникайте вдихання газів, шкідливих для озонового шару через їх склад або спосіб виготовлення. CFC (хлорфторвуглеводні), галогеновані вуглеводні, бромистий метил і закис азоту є одними з найбільш шкідливих газів.
Зменшити використання автомобілів. Міський, велосипедний або пішохідний транспорт – найкращі види транспорту. Якщо вам доводиться їхати на автомобілі, спробуйте об’єднатися з іншими, щоб зменшити кількість автомобілів на дорозі, зменшивши таким чином забруднення навколишнього середовища та заощадивши гроші.
Уникайте використання засобів для чищення, які завдають шкоди як навколишньому середовищу, так і нам самим. Багато миючих засобів містять розчинники та їдкі сполуки, однак їх можна замінити нетоксичними альтернативами, такими як оцет або бікарбонат.
Купуйте речі, виготовлені у вашому регіоні. Таким чином ви не тільки отримуєте свіжі продукти, але й уникаєте їжі, яка пройшла великі відстані. Завдяки середовищу, яке використовується для транспортування цього продукту, зі збільшенням відстані утворюється більше закису азоту.
Підтримуйте кондиціонери в справному стані, оскільки збої призводять до проникнення фреонів в атмосферу.

Причини руйнування озонового шару - Питання і відповіді

Що робить озоновий шар?

Озоновий шар стратосфери поглинає частину сонячної радіації, не даючи їй досягти поверхні планети. Найбільш помітно, що він поглинає частину спектру UVB. UVB - це тип ультрафіолетового світла, який виходить від сонця (і сонячних ламп) і має багато негативних наслідків.

З чого складається озоновий шар?

Озоновий шар стратосфери складається з газу озону (90 відсотків загального озону в атмосфері). Дія ультрафіолетового (УФ) світла на молекули кисню, що складаються з двох атомів кисню, утворює озон, який складається з трьох атомів кисню.