РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

БАКАЛАВР

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»

 

 

Реферат выполнил:                                                                      

 

Студент 2 курса 07-711 группы 

Малахова Юлия Евгеньевна                                                       

                                                                                                                                                                          

Проверил:

профессор, доктор химических наук

Ямбушев Фарид Джамалетдинович

 

 

Казань

 Содержание

 

1. Введение

2. История изучения озона

3. Озоновый слой - щит земли.

· 3.1. Химические и биологические особенности озона

· 3.2. Условия образования и защитная роль озонового слоя

4. Причины образования озоновых дыр

5. Источники разрушения озонового слоя

· 5.1. Антропогенные факторы

· 5.2. Геологические источники

· 5.3. Химическое загрязнение

6. Заблуждения о озоновых дырах

7. Воздействие на здоровье и окружающую среду

· 7.1. Рак кожи

· 7.2. Подавление иммунной системы человека

· 7.3. Заболевания глаз

· 7.4. Воздействие на животных и растения

8. Пути решения проблемы возникновения озоновых дыр

9. Заключение

10. Список литературы

 

 

Введение

Современная кислородная атмосфера Земли – уникальное явление среди планет Солнечной системы, и эта её особенность связана с наличием на нашей планете жизни.

С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на судьбу живой природы. Он достиг огромной силы в текущем столетии и особенно в последнее время. С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширялся объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

Проблема экологии для людей сейчас, несомненно, самая главная. На реальность экологической катастрофы указывает разрушение озонного слоя Земли. Озон - трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения Солнца.

Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере. Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и о жизни самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты, а реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом образовании и просвещении людей.

Характеризуя современное состояние экологии, как критическое, можно выделить главные причины, которые ведут к экологической катастрофе: загрязнение, отравление среды обитания, обеднение атмосферы кислородом, озоновые дыры.

Целью работы является обобщение данных о причинах, источниках и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования “озоновых дыр”.

История изучения озона

Первые наблюдения за озоном относятся к 1840 г., но бурное развитие проблема озона получила в 20-е годы прошлого столетия, когда в Англии и Швейцарии появились специальные наземные станции. Швейцарский химик Шенбейн (1799 − 1868 г.). В 1838 г. доказал, что запах, ощущаемый при электрических разрядах, принадлежит особому веществу, названному им «озоном». Окончательно, в 1865 г. француз Сорэ доказал, что озон − это трехатомный кислород.[14]                
 В 1850 г. Шенбейн разработал простой и практичный способ измерять количество озона в воздухе − по цвету, который принимает бумага, пропитанная раствором крахмала и йодистого калия после ее 12-часовой экспозиции на воздухе: когда озон выделяет из KJ свободный иод, бумага синеет, и оттенок ее синевы − концентрацию озона − можно оценивать по эталонной шкале цветов. Способ Шенбейна приобрел большую популярность. С его помощью были проведены многочисленные систематические наблюдения в Европе и Америке. Данные этих наблюдений позволили обнаружить ряд важных свойств озона нижней атмосферы

· его годовой ход с максимумом в начале лета,

· суточный ход с максимумом в околополуденные часы,

· изменения его содержания, охватывающие большие области от года к году, зависимость от погоды и т. д.

 Вопреки оживленной критике результаты многочисленных наблюдений по способу Шенбейна в различных пунктах восточного и западного полушарий согласовывались довольно удовлетворительно. Так, среднее количество озона в 11 упомянутых пунктах наблюдений в Мичигане различалось не более чем на 13 %, а его вековой ход между 1870 и 1903 гг. в пунктах наблюдений был достаточно сходен. Наиболее важным был ряд наблюдений по способу Шенбейна в Вене, продолжавшийся непрерывно с 1853 по 20-е годы XX в. − самый длительный в мире ряд данных об озоне.

Как показали позднейшие разработки, ценность этих данных была очень велика. Так, в Вене обнаружилась зависимость содержания озона от явлений погоды: например, резкое его увеличение при холодных вторжениях в Западную Европу. Еще более важным было обнаружение резкого уменьшения содержания озона после сильных извержений вулканов Кракатау в 1883 г., Мон-Пеле в 1902 г., Катмай в 1912 г., правда, это уменьшение всегда заметно запаздывало, но сохранялось затем многие месяцы. Это запоздание зависело, как мы знаем теперь, от медленного распространения возмущений озонного слоя вниз, в тропосферу.

Во Франции Сорэ еще в 1854 г. предложил метод определения количества озона в атмосфере по окислению мышьяковистокислого калия K2AsO3 в мышьяково-кислый K2AsO4 Данные систематических наблюдений начиная с 1876 г. с помощью этого метода в Париже показали, что количество озона в среднем составляло 1,4 мг на 100 м3 воздуха, в 1897 г. оно достигло, например, 2,5 мг на 100 м3, что находится в неплохом согласии и с современными данными. В это же время Де Тьерри наблюдал в районе Монблана на высоте 1060 м концентрацию озона 3,7 мг на 100 м3, а на высоте 3000 м − 9,4 мг на 100 м3, обнаружив тем самым существование сильного вертикального градиента озона.

Надлежащее место в учении о составе атмосферы (и об ее оптических свойствах) озон занял после исследований английского химика и спектроскописта Хартли (1846 − 1913 гг.), развившего технику фотографирования спектров, в том числе и ультрафиолетовых. В 1881 г. он обнаружил очень сильное поглощение между длинами волн 285 и 233 нм, приписав это поглощение озону − в основном озону верхней атмосферы. Он оценил, что в вертикальном столбе воздуха сечением в 1 см2 содержится около 2,5 мг озона.[14]

Точное определение в 1913 г. коэффициента поглощения озона в ультрафиолетовой области спектра позволило Фабри (1868 − 1945 гг.) и Бюиссону (1873 − 1944 гг.) провести в 1920 г. первые надежные измерения общего содержания озона. Современный этап изучения поведения озона в атмосфере Земли начался после того, как в 1924 − 1925 гг. в Оксфорде Добсон (1889 − 1976 гг.) разработал специальный озонный спектрофотометр и организовал его мелкосерийное производство. В 1926 г. начала создаваться мировая озонометрическая сеть, осуществляющая систематические измерения общего содержания озона в столбе атмосферы.

В 1929 г. Гетц (1891 − 1954 гг.) разработал метод «обращения» (Umkehr), позволяющий по данным оптических измерений в утренние или вечерние сумерки восстановить вертикальный профиль концентрации озона. Создание мировой озонометрической сети уже в середине 30-х годов позволило получить приближенное представление о географическом распределении озона, об его сезонном ходе и о пространственно-временной изменчивости.
Дополнительный путь для изучения связей переноса озона и стратификации атмосферы открыли самолетные зондирования озона атмосферы и выпуски озонных зондов. Новая эпоха отмечена появлением искусственных спутников Земли, наблюдающих атмосферный озон и дающих обширный объем информации.

В 1986 году был подписан Монреальский протокол по ограничению производства и потребления озоноразрушающих веществ, разрушающих озоновый слой. На сегодняшний день к Монреальскому протоколу присоединились 189 стран. Установлены сроки прекращения производства и других озоноразрушающих веществ. По модельным прогнозам при соблюдении Протокола уровень хлора в атмосфере снизится к 2050 г. до уровня 1980 г., что может привести к исчезновению антарктической «озоновой дыры». [3]



Озоновый слой - щит земли

Антропогенные факторы

Широкое использование ископаемых богатств сопровождается выделением в атмосферу больших масс различных химических соединений. Большинство антропогенных источников сконцентрировано в городах, занимающих лишь небольшую часть территории нашей планеты. В результате движения воздушных масс с подветренной стороны больших городов образуется многокилометровый шлейф загрязнений.

В развитых странах действует законодательство, направленное на защиту воздушного бассейна. В результате значительно уменьшилась общая загрязненность воздуха, однако выбросы, источником которого является автомобильный транспорт, возрастают. В США на его долю приходится 63% выбросов углеводородов. Можно предполагать, что вклад транспорта в загрязнение воздуха будет увеличиваться с ростом численности автомобилей.

Вторым по мощности источником антропогенных органических загрязнителей служит промышленное производство. Базовыми продуктами основного органического синтеза являются этилен (на его основе вырабатывают почти половину всех органических веществ), пропилен, бутадиен, бензол, толуол, ксилолы и метанол. Вместе с немногими производными (этилбензол, стирол, фенол, винилхлорид, акрилонитрил, фталевый ангидрид и терефталевая кислота) они являются объектами крупнотоннажного производства. Эти полупродукты используются в дальнейшем для выработки широкой номенклатуры других органических соединений (свыше 40 тыс. наименований).

В выбросах предприятий химической и нефтехимической промышленности присутствует широкий ассортимент загрязнителей: компоненты исходного сырья, промежуточные, побочные и целевые продукты синтеза. Так, в газовых выбросах заводов синтетических моющих средств содержатся алканы, а также карбонильные соединения, эфиры, карбоновые кислоты. Заводы синтетического каучука загрязняют воздух исходными мономерами и растворителями. Предприятия лесохимической промышленности выделяют альдегиды, кетоны, спирты и карбоновые кислоты, множество терпенов (терпены-углеводороды, продукты жизнедеятельности растений молекулы которых построены из изопреновых звеньев). Целлюлозно-бумажные комбинаты выбрасывают большие количества дурнопахнущих газообразных веществ (одорантов), таких, как метил и диметилсульфиды, диметилдисульфиды, а также формальдегид, спирты и фенолы.[10]

Велики потери используемых в промышленности растворителей. На их долю в индустриально развитых странах приходится 20-25% общей эмиссии углеводородов. В США в конце 70-х годов в атмосферу выбрасывалось ежегодно 26,7 млн. т. углеводородов, из них примерно 5,2 млн. т. от промышленных предприятий. В атмосферу поступает много летучих галогенуглеводородов (метиленхлорида, хлороформа, четыреххлористого углерода, дихлорэтана, три- и тетрахлорэтилена, винилхлорида ).

В качестве летучих компонентов (пропелентов) в аэрозольных упаковках широко применяются фторхлоруглеводороды (фреоны). Для этих целей использовалось около 85% фреонов и только 15% в холодильных установках и установках искусственного климата. Специфика использования фреонов такова, что 95% их количества попадает в атмосферу через 1-2 года после производства. Считают, что почти всё произведённое количество фтортрихлор- и дифтордихлорметана (5,27млн. т. и 7.75 млн. т. соответственно в 1981 году) рано или поздно должно поступить в стратосферу и включиться в каталитический цикл разрушения озона.

Заметным источником органических загрязнителей атмосферы становится коммунальное хозяйство городов (жилые и общественные здания, предприятия тепло- и водоснабжения, химчистки, свалки). Хотя вклад этого источника в суммарную антропогенную эмиссию невелика, отсюда поступают основные количества опасных долгоживущих загрязнителей (например, диоксидов), поэтому они участвуют в формировании глобального фона некоторых органических экотоксикантов.[9]

В выбросах вентиляционных систем жилых домов идентифицировано более 40 токсичных и дурнопахнущих веществ: меркаптанов и сульфидов, аминов, спиртов, предельных и диеновых углеводородов, альдегидов и некоторых гетероциклических соединений. При сжигании в горелке кухонной плиты 1м.куб. природного газа образуется до 150 мг формальдегида, а в сумме в продуктах горения газа обнаружено 22 различных компонентов.

Источников одорантов служат сооружения по очистке сточных вод и свалки твердых отходов. На городских свалках накапливаются огромные количества бытовых отходов и мусора с высоким содержанием органических веществ.[1]

Геологические источники

При составлении глобального баланса органической составляющей атмосферы вклад геологических источников обычно не учитывался. Между тем процессы дегазации мантии Земли сопровождаются выделением широкого спектра органических соединений. Так, в пробах газов вулканов о-ва Кунашир и Камчатки идентифицировано около 100 органических соединений с длиной цепи до 12 углеродных атомов. Источников богатых углеводородами газов являются грязевые вулканы, чаще всего встречающиеся в нефтеносных областях.

Земная кора содержит различные газы в свободном состоянии, сорбированные разными породами и растворённые в воде. Часть этих газов по глубинным разломам и трещинам достигают поверхности Земли и диффундирует в атмосферу. О существовании углеводородного дыхания земной коры говорит повышенное по сравнению с глобальным фоновым содержанием метана в приземном слое воздуха над нефтегазоносными бассейнами.

Можно предположить, что дегазация недр планеты происходит по всей ее поверхности, но наиболее интенсивно по бесчисленным разломам коры. В связи с этим большой интерес представляет изучение спонтанных газов гидротермальных источников в районах сейсмической активности. В результате таких исследований в пробах газов было идентифицировано более 60 неорганических и органических соединений. Последние представлены углеводородами, легколетучими карбонильными соединениями и спиртами, галогенуглеводородами.

Впервые получены данные о присутствии в геологических выделениях летучих галогенуглеводородов представляют наибольший интерес. Они показывают, что концентрации CFCL3 в вулканических газах в 2,5-15 раз больше их содержания в морском воздухе. Для хлороформа и CCl3 эта разница достигла 1,5-2 порядка величины. К сожалению, пока ещё отсутствует надежные данные об этих масштабах геологической эмиссии галогеноуглеводородов, равно как и других ЛОС, включая метан.[1]

Проведенные исследования показали, что в газах вулканов Никарагуа содержится заметные количества HF. Анализ проб воздуха, отобранных из кратера вулкана Масайя, также показали наличие в них фреонов наряду с другими органическими соединениями. Присутствуют галогенуглеводороды и в газах гидротермальных источниках. Эти данные потребовали доказательств того, что обнаруженные фторуглеводороды не имеют антропогенного происхождения. И такие доказательства были получены. Фреоны были обнаружены в пузырьках воздуха антарктического льда возрастом 2000 лет. Специалистами НАСА было предпринято уникальное исследование воздуха из герметично запаянного свинцового гроба, обнаруженного в штате Мериленд и достоверно датированного 17 веком. В нем также были обнаружены фреоны. Ещё одно подтверждение существования природного источника фреонов было “поднято” c морского дна. CFCL3 обнаружен в воде, извлеченной в 1982 году с глубины более 4000 метров в экваториальной части Атлантического океана, у дна Алеутской впадины и на глубине 4500 метров у берегов Антарктиды.

Южнополярный район, весной 1998 года озонная дыра достигла рекордной площади - примерно 26 млн. км2, что приблизительно втрое превышает территорию Австралии. В середине августа началось резкое истощение озоносферы, максимум которого наступил 21 сентября. По данным, полученным с зондов, почти полное разрушение озона отмечалось на высотах 14-22км. Исследуя это явление совместно с австралийскими коллегами, одна из его первооткрывателей С.Соломон установила, что химические реакции, разрушающие озон, происходят на поверхности ледяных кристаллов и любых иных частиц, попавших в высокие стратосферные слои над полярными районами. Так, до сих пор способствуют образованию озонных дыр твердые частицы, попавшие в стратосферу еще в 1991 году при извержении вулкана Пинатубо на Филиппинских островах. Эти частицы вулканического происхождения придают хлору, поступающему в атмосферу с аэрозолями хлорфторуглеводородов, большую эффективность в процессах разрушения ими озоносферы. Химические реакции с участием сульфатных частиц, извергнутых вулканом, значительно ускоряют истощение озона над Южным полушарием Земли: согласно наблюдениям, реакции ускорялись почти на 3%, и только теперь данный эффект начал исчезать.

По мнению исследовательницы, антарктическая озонная дыра и круглогодичное общее истощение земной озоносферы будут продолжаться, пока концентрация хлорфторуглеводородов и галогенов в атмосфере не снизится до уровня 70-х годов. И это может случиться лишь в середине следующего столетия.[7]

Химическое загрязнение

Лишь за последние сто лет развитие промышленности «одарило» нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека. В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются:

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 11 т. Передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. Сернистого газа и 14,5 кг. Пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта. Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания сера- содержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 1млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% процентов от общемирового выброса.

Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. От таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.[5]

Рак кожи

 В случае разрушения озонового слоя увеличится частота трех видов рака кожи. Два наиболее распространенных типа рака кожи, это базальноклеточный рак (базалиома) и плоскоклеточный рак (шиповидный). Сегодня более 500 тысяч американцев ежегодно подвержены таким заболеваниям. В ранней стадии развития эти типы рака излечимы. Третий тип рака, саркома, встречается значительно реже, но это наиболее опасная форма. Ежегодно отмечается около 25 тысяч случаев этого заболевания. В пяти тысячах случаев саркома приводит к летальному исходу, что составляет 65 процентов всех смертей, вызванных всеми видами рака кожи вместе взятыми. Согласно данным Совета безопасности Российской Федерации, с 1970 по 1980 годы в СССР был отмечен рост всех видов раковых заболеваний кожи на 13 процентов и на 8 процентов в период с 1985 по 1986 годы (достигнув почти 80 тысяч). Совет безопасности предсказывает удвоение числа заболевших каждые восемь лет.[12]

В то время, как ученые в основном согласны с тем, что повышенная УФ радиация вызывает базальноклеточный и плоскоклеточный рак кожи, связь между солнечной радиацией и саркомой не так очевидна. Для более мягких форм рака наблюдается прямая корреляция между временем, проведенным на солнце и возникновением заболевания - это чаще всего происходит у людей в возрасте 70-80 лет в местах, где кожа открыта для воздействия солнечного света (например, лицо и руки). Агентство по охране окружающей среды рассчитало, что увеличение УФ радиации на 2 процента приведет к увеличению случаев заболевания раком (не являющихся саркомой) на 2-6 процентов. Саркома, однако, встречается у более молодых людей и в местах не обязательно подверженных воздействию прямых солнечных лучей. Она имеет тенденцию появляться у людей, вообще не проводящих много времени на открытом воздухе.

Опасность развития саркомы прямо связана с чувствительностью кожи отдельного человека к солнечному свету (светлокожие люди более подвержены этому процессу, чем темнокожие). По данным Института экологической политики и Института по исследованиям энергии и окружающей среды, опубликованным в 1988 году в книге «Как спасти нашу кожу», жертвами такой формы рака становятся почти исключительно люди кавказского происхождения, особенно кавказцы со светлой кожей. Случаи возникновения саркомы были зарегистрированы в последние десятилетия у людей со светлой кожей по всему миру.

По подсчетам специалистов, солнечная радиация в Пунта-АрЭнас достигла таких размеров, что человек практически полностью обгорает буквально за несколько минут.

По сообщению Национального космического агентства NASA, озоновая дыра над Антарктидой продолжает увеличиваться.

Особенно сильное влияние дыра оказывает на один из чилийских городов - Пунта-АрЭнас, где уже сегодня показатели солнечной радиации настолько высоки, что местным жителям рекомендуется, как можно меньше находиться на улице. По подсчетам специалистов, солнечная радиация достигла таких размеров, что человек практически полностью обгорает буквально за несколько минут.

Хотя местные власти настойчиво рекомендуют жителям по возможности не выходить из дома в течение дня, многие жители Пунте-АрЭнас весьма легкомысленно относятся к рекомендациям специалистов.

В этом году, размеры озоновой дыры достигли рекордных размеров за последние 15 лет. Площадь озоновой дыры возросла до 29,3 миллиона квадратных километров.

Новозеландский ученый отметил, что отколовшиеся от озоновой дыры фрагменты могут угрожать Аргентине и даже Южной Африке, а также - Австралии и Новой Зеландии. И хотя в настоящее время во всем мире запрещено использование веществ, разрушающих озоновый слой, полное исчезновение дыры следует ожидать не ранее 2050 года.

Поражение глаз

Ультрафиолетовая радиация может повредить роговую оболочку глаза, соединительную оболочку глаза, хрусталик и сетчатку глаза. Ультрафиолетовая радиация может вызвать фотокератозиз (или снежную слепоту), похожий на солнечный ожег роговой или соединительной оболочки глаза. Увеличение воздействия ультрафиолетовой радиации на людей в следствии разрушения озонового слоя приведет к увеличению числа людей с катарактой, по мнению авторов «Как спасти нашу кожу». Катаракта закрывает хрусталик глаза, снижая остроту зрения, и может вызвать слепоту.[12]

Заключение

Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось совершенно безобидным, оказывается на самом деле крайне опасным. Лет двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить, что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как - то или иное соединение будет воздействовать на биосферу.

Все глобальные экологические проблемы взаимосвязаны, и ни одна из них не должна рассматриваться в изоляции от других.

Казалось бы, количество озона в атмосфере очень велико – около 3 миллиардов тонн. Это, однако, ничтожная доля от всей атмосферы. Если бы весь озон атмосферы находился в приземном слое воздуха, то при «нормальных условиях» (давления 1 атмосфера и температура 25 градусов Цельсия) толщина озонового экрана, защищающего Землю от жесткого УФ-излучения Солнца, составляла бы всего около 3мм. Вместе с тем эффективность озонового слоя очень велика. В частности, специалистами рассчитано, что снижение содержания озона на 1% ведет к такому повышению интенсивности УФ-облучения поверхности, в результате которого количество смертей от рака кожи возрастет на 6-7 тысяч человек в год.

Необходимо срочно принимать меры к охране озонового слоя: разрабатывать безвредные хладагенты, способные заменить фреоны в промышленности и быту, экологически безопасные двигатели самолетов и космических ракетных систем, разрабатывать технологии, уменьшающие выбросы окислов азота в промышленности и на транспорте. Существующие международные соглашения по озону, Венская международная конвенция по охране озонового слоя и Монреальский протокол, обязывающий подписавшие его государства вести работу в конкретных направлениях, пока недостаточно эффективны. Еще недостаточно осознана людьми опасность, еще мало талантливых исследователей и инженеров работают в этой области.

Список литературы

1.Зеленин К.Н. Органические вещества атмосферы. Соросовский образовательный журнал 1998г. №4

2. Григорьев А.А. Города и окружающая среда. Космические исследования. М.: Мысль 1982г.

3. Страны и народы: Земля и человечество. Глобальные проблемы. Фролов И.Т. М.: Мысль 1985г

4. Лавров С.Б. Глобальная проблема современности. Санкт-Петербург 1995г.

5. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек.

6. Глинка Н.Л. Общая химия. Издательство химия. 1990г.

7. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. – М.: ЮНИТИ, 1998. – 455 с.

8. Дедю И.И. Экологический эниклопедический словарь. – Кишинев: Мир, 1990. – 568 с.

9. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. законы эволюции и самоорганизации слоднх систем. – М.: Наука, 1994. – 250 с.

10. Кормилицин З.И. Основы экологии. – М.: «Интерстиль», 1997. – 364 с.

11. Общая экология: взаимодействие общества и природы. – СПб.: Химия, 1997.- 352 с.

12. Сверлова Л.И., Воронина Н.В. Загрязнение природной среды и экологическая потология человека. – Хабаровск.: ХГАЭП, 1995. – 106-108 с.

13. Розанов С.И. Общая экология. – СПб.: Издтельство «Лань», 2001. – 288 с.

14. http://fizportal.ru/ozone – Озон − история открытия и исследования.

 

 

БАКАЛАВР

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»

 

 

Реферат выполнил:                                                                      

 

Студент 2 курса 07-711 группы 

Малахова Юлия Евгеньевна                                                       

                                                                                                                                                                          

Проверил:

профессор, доктор химических наук

Ямбушев Фарид Джамалетдинович

 

 

Казань

 Содержание

 

1. Введение

2. История изучения озона

3. Озоновый слой - щит земли.

· 3.1. Химические и биологические особенности озона

· 3.2. Условия образования и защитная роль озонового слоя

4. Причины образования озоновых дыр

5. Источники разрушения озонового слоя

· 5.1. Антропогенные факторы

· 5.2. Геологические источники

· 5.3. Химическое загрязнение

6. Заблуждения о озоновых дырах

7. Воздействие на здоровье и окружающую среду

· 7.1. Рак кожи

· 7.2. Подавление иммунной системы человека

· 7.3. Заболевания глаз

· 7.4. Воздействие на животных и растения

8. Пути решения проблемы возникновения озоновых дыр

9. Заключение

10. Список литературы

 

 

Введение

Современная кислородная атмосфера Земли – уникальное явление среди планет Солнечной системы, и эта её особенность связана с наличием на нашей планете жизни.

С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на судьбу живой природы. Он достиг огромной силы в текущем столетии и особенно в последнее время. С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширялся объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

Проблема экологии для людей сейчас, несомненно, самая главная. На реальность экологической катастрофы указывает разрушение озонного слоя Земли. Озон - трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения Солнца.

Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере. Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и о жизни самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты, а реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом образовании и просвещении людей.

Характеризуя современное состояние экологии, как критическое, можно выделить главные причины, которые ведут к экологической катастрофе: загрязнение, отравление среды обитания, обеднение атмосферы кислородом, озоновые дыры.

Целью работы является обобщение данных о причинах, источниках и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования “озоновых дыр”.

История изучения озона

Первые наблюдения за озоном относятся к 1840 г., но бурное развитие проблема озона получила в 20-е годы прошлого столетия, когда в Англии и Швейцарии появились специальные наземные станции. Швейцарский химик Шенбейн (1799 − 1868 г.). В 1838 г. доказал, что запах, ощущаемый при электрических разрядах, принадлежит особому веществу, названному им «озоном». Окончательно, в 1865 г. француз Сорэ доказал, что озон − это трехатомный кислород.[14]                
 В 1850 г. Шенбейн разработал простой и практичный способ измерять количество озона в воздухе − по цвету, который принимает бумага, пропитанная раствором крахмала и йодистого калия после ее 12-часовой экспозиции на воздухе: когда озон выделяет из KJ свободный иод, бумага синеет, и оттенок ее синевы − концентрацию озона − можно оценивать по эталонной шкале цветов. Способ Шенбейна приобрел большую популярность. С его помощью были проведены многочисленные систематические наблюдения в Европе и Америке. Данные этих наблюдений позволили обнаружить ряд важных свойств озона нижней атмосферы

· его годовой ход с максимумом в начале лета,

· суточный ход с максимумом в околополуденные часы,

· изменения его содержания, охватывающие большие области от года к году, зависимость от погоды и т. д.

 Вопреки оживленной критике результаты многочисленных наблюдений по способу Шенбейна в различных пунктах восточного и западного полушарий согласовывались довольно удовлетворительно. Так, среднее количество озона в 11 упомянутых пунктах наблюдений в Мичигане различалось не более чем на 13 %, а его вековой ход между 1870 и 1903 гг. в пунктах наблюдений был достаточно сходен. Наиболее важным был ряд наблюдений по способу Шенбейна в Вене, продолжавшийся непрерывно с 1853 по 20-е годы XX в. − самый длительный в мире ряд данных об озоне.

Как показали позднейшие разработки, ценность этих данных была очень велика. Так, в Вене обнаружилась зависимость содержания озона от явлений погоды: например, резкое его увеличение при холодных вторжениях в Западную Европу. Еще более важным было обнаружение резкого уменьшения содержания озона после сильных извержений вулканов Кракатау в 1883 г., Мон-Пеле в 1902 г., Катмай в 1912 г., правда, это уменьшение всегда заметно запаздывало, но сохранялось затем многие месяцы. Это запоздание зависело, как мы знаем теперь, от медленного распространения возмущений озонного слоя вниз, в тропосферу.

Во Франции Сорэ еще в 1854 г. предложил метод определения количества озона в атмосфере по окислению мышьяковистокислого калия K2AsO3 в мышьяково-кислый K2AsO4 Данные систематических наблюдений начиная с 1876 г. с помощью этого метода в Париже показали, что количество озона в среднем составляло 1,4 мг на 100 м3 воздуха, в 1897 г. оно достигло, например, 2,5 мг на 100 м3, что находится в неплохом согласии и с современными данными. В это же время Де Тьерри наблюдал в районе Монблана на высоте 1060 м концентрацию озона 3,7 мг на 100 м3, а на высоте 3000 м − 9,4 мг на 100 м3, обнаружив тем самым существование сильного вертикального градиента озона.

Надлежащее место в учении о составе атмосферы (и об ее оптических свойствах) озон занял после исследований английского химика и спектроскописта Хартли (1846 − 1913 гг.), развившего технику фотографирования спектров, в том числе и ультрафиолетовых. В 1881 г. он обнаружил очень сильное поглощение между длинами волн 285 и 233 нм, приписав это поглощение озону − в основном озону верхней атмосферы. Он оценил, что в вертикальном столбе воздуха сечением в 1 см2 содержится около 2,5 мг озона.[14]

Точное определение в 1913 г. коэффициента поглощения озона в ультрафиолетовой области спектра позволило Фабри (1868 − 1945 гг.) и Бюиссону (1873 − 1944 гг.) провести в 1920 г. первые надежные измерения общего содержания озона. Современный этап изучения поведения озона в атмосфере Земли начался после того, как в 1924 − 1925 гг. в Оксфорде Добсон (1889 − 1976 гг.) разработал специальный озонный спектрофотометр и организовал его мелкосерийное производство. В 1926 г. начала создаваться мировая озонометрическая сеть, осуществляющая систематические измерения общего содержания озона в столбе атмосферы.

В 1929 г. Гетц (1891 − 1954 гг.) разработал метод «обращения» (Umkehr), позволяющий по данным оптических измерений в утренние или вечерние сумерки восстановить вертикальный профиль концентрации озона. Создание мировой озонометрической сети уже в середине 30-х годов позволило получить приближенное представление о географическом распределении озона, об его сезонном ходе и о пространственно-временной изменчивости.
Дополнительный путь для изучения связей переноса озона и стратификации атмосферы открыли самолетные зондирования озона атмосферы и выпуски озонных зондов. Новая эпоха отмечена появлением искусственных спутников Земли, наблюдающих атмосферный озон и дающих обширный объем информации.

В 1986 году был подписан Монреальский протокол по ограничению производства и потребления озоноразрушающих веществ, разрушающих озоновый слой. На сегодняшний день к Монреальскому протоколу присоединились 189 стран. Установлены сроки прекращения производства и других озоноразрушающих веществ. По модельным прогнозам при соблюдении Протокола уровень хлора в атмосфере снизится к 2050 г. до уровня 1980 г., что может привести к исчезновению антарктической «озоновой дыры». [3]



Озоновый слой - щит земли

Дата: 2019-02-19, просмотров: 257.