РУЙНУВАННЯ ОЗОНОВОГО ШАРУ ЗЕМЛІ

Глобальні зміни клімату і господарська діяльність людини впливають на рівень інтенсивності ультрафіолетового випромінювання Сонця, що досягає поверхні Землі. Вони призводять до зменшення товщини шару озону в атмосфері, який повністю поглинає ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі менше 290 їм (1 нм = 10 ~ 9 м), рентгенівські промені, гамма-і космічну радіацію і, таким чином, захищає живі організми, що мешкають на нашій планеті, від згубного впливу ультрафіолетових променів. Увага до проблеми озонового шару планети вчені стали проявляти з середини 70-х рр. XX ст.

Вміст озону в атмосфері і його роль. Озон утворюється з кисню під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця з довжиною хвиль до 185 нм: в результаті фотохімічної реакції молекулярний кисень 0 2 з'єднується з атомарним киснем О. Довші хвилі (200-300 нм), навпаки, сприяють розпаду молекул озону. Освіта і розпад озону в атмосфері знаходяться в динамічній рівновазі.

Процес утворення озону під дією ультрафіолетового випромінювання називається фотоліз. Під впливом сонячних променів щомиті в атмосфері утворюється 5-6 т озону, але процес його руйнування йде швидше. Загальна маса озону становить всього 3 млрд т, тобто його зміст в атмосфері невелика. Якби весь міститься в атмосфері озон привести до нормального тиску при температурі 0 ° С, то середня товщина його шару склала б 3 мм. Близько 90% загальної кількості озону міститься на висотах від 10-17 до 50 км (в залежності від широти і пори року). Цей шар атмосфери називають озоновим шаром , або озоносферой. Найбільша концентрація озону спостерігається на висоті 20-25 км. Таким чином, основна частка озону в атмосфері доводиться на стратосферу, і лише невелика кількість - на тропосферу.

Атмосферне озон в тих кількостях, в яких він міститься в стратосфері Землі, виконує захисну функцію і цим приносить величезну користь. Озоновий шар захищає від короткохвильового ультрафіолетового сонячної радіації.

Озон відрізняється високою окисної здатністю, яка виражається, зокрема, в сильному стерилізуючому дії: в озоне гинуть не тільки бактерії, але і гриби, і віруси. Таким чином, озоновий шар є потужним санітарним бар'єром для захисту земних організмів від космічного впливу.

Озон виконує ще одну важливу функцію, впливаючи на тепловий режим стратосфери. Озоновий шар поглинає частину інфрачервоного випромінювання Землі, в результаті чого стратосферний повітря нагрівається і в стратосфері підтримується певна рівноважна температура. Свого часу, коли озоновий шар був більш потужним, він затримував до 20% теплового випромінювання Землі. Зменшення озонового шару в даний час веде до зміни теплового рівноваги в атмосфері в цілому. До того ж концентрація озону в шарі стала вкрай нерівномірною, внаслідок чого він прогрівається нерівномірно, а перепади температури, навіть дуже невеликі, сприяють переміщенню великих мас повітря з утворенням атмосферних фронтів, циклонів і т.д.

Однак тропосферний (приземний) озон небезпечний для живих організмів, що мешкають на Землі. Він є основним компонентом токсичного смогу. У рослинах озон руйнує клітинні мембрани листя і голок, що призводить до вимирання лісів. Його негативний вплив проявляється і у втраті врожаїв сільськогосподарських культур. Особливо несприятливо озон впливає на водорості, що знаходяться в основі харчових ланцюгів водних екосистем. У людини і тварин озон негативно впливає на дихальні шляхи, викликає головні болі, втому, подразнення очей і слизових оболонок, знижує опірність інфекційним захворюванням легень і верхніх дихальних шляхів. Тому при підвищенні концентрації озону в зоні дихання людей виникає небезпека, в зв'язку з якою людям, що страждають на алергічні захворювання, серцево-судинною недостатністю, людям похилого віку та дітям рекомендується в денні години уникати фізичних навантажень і не перебувати на відкритому повітрі. У приміщеннях озон довго не зберігається: руйнується протягом 15 хв.

Озоновий шар в атмосфері тоншає, а його концентрація у Землі збільшується. У стратосфері концентрація озону досягає 400-700 мкг / м 3 . Середній показник вмісту озону поблизу поверхні Землі становить в даний час приблизно 40-80 мкг / м 3 повітря. Середньодобова гранично допустима концентрація (ГДК) озону в повітрі дорівнює 30 мкг / м 3 , а разова гранично допустима норма - 160 мкг / м 3 .

Озоноразрушаюшіе речовини. Основною причиною створюється дисбалансу між вмістом озону в атмосфері і у поверхні Землі є антропогенні викиди в атмосферу так званих озоноруйнуючих речовин (ОРВ), в число яких входять молекули, що містять хлор, фтор, бром. Озоноруйнівні речовини використовуються як холодоагенти в холодильних установках і кондиціонерах і розпилювачів в аерозольних упаковках; для хімічної чистки, в вогнегасниках, як отрутохімікатів. Вони утворюються при застосуванні мінеральних добрив, роботі двигунів транспортних засобів, особливо при польотах надзвукових літаків, ядерних вибухах, в результаті вулканічних вивержень і в інших випадках.

Піднімаючись на велику висоту, ОРВ розкладаються там під впливом сонячного випромінювання. Атоми хлору, фтору і брому вступають в реакцію з озоном, знищуючи озоновий щит Землі. Тривалість перебування цих речовин в атмосфері становить 50-200 років, і їх дія буде дуже тривалим і інерційним. Здатність ОРВ руйнувати озоновий шар оцінюється величиною, званої озоноруйнуючим потенціалом (ОРП). Чим більше ступінь руйнування даною речовиною озонового шару, тим вище його ОРП.

Наслідки зменшення озонового шару. Особлива увага до проблеми скорочення озонового шару було залучено в 1980 р З цього часу відзначено його щорічне зменшення. З'ясовано, що вже при втраті 15-20% починаються незворотні процеси в природі. Першим гине фітопланктон, який є основою харчування в Світовому океані, як наслідок, зменшується чисельність риб і інших морських мешканців. Руйнується листя на деревах.

Різко зростає число ракових захворювань у людей. Зв'язок раку шкіри з сонячною радіацією виявлено абсолютно достовірно. При сонячній дії у організму виникає захисна реакція. Клітини поверхневого шару шкіри починають швидко і безладно ділитися, щоб зробити свій верхній шар товщі і не пропускати ультрафіолетове випромінювання в більш глибокі шари шкіри. У цих умовах виникає велика ймовірність появи клітин-мутантів - видозмінених клітин, які можуть розвинутися в ракову пухлину. Вчені експериментально довели, що ультрафіолетове світло руйнівно діє на ДНК клітин шкірної тканини. Навіть невелика його доза викликає серйозні пошкодження генетичного матеріалу. Потерпілий ризикує згодом захворіти на рак шкіри.

Скорочення озонового шару таїть в собі ще одну небезпеку, яка може проявити себе в самому недалекому майбутньому, - порушується частота електромагнітного поля Землі. Людський мозок пристосований до певних коливань електромагнітного середовища, але якщо вони вийдуть за межі пристосувальних здібностей людини, можливе послаблення психічних функцій і можуть початися масові психічні розлади людей.

Виснаження озонового шару викликає проблеми, пов'язані не тільки зі здоров'ям людей. Існує ціла група екологічних проблем, причина яких - виснаження озонового шару. Ця зміна клімату, пошкодження структури біологічних зв'язків, руйнування та пошкодження різних штучних матеріалів, таких як пластик, гума, і інші проблеми.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >