Разрушение озонового слоя: значение, факты, причины, последствия, профилактика и решения

Слой озона предотвращает попадание вредных ультрафиолетовых лучей в атмосферу Земли. Разрушение озонового слоя на протяжении многих лет привело к образованию озоновой дыры, через которую вредные излучения могут теперь попадать в атмосферу. Разрушение озонового слоя имеет много негативных последствий, включая риск возникновения рака. Эти длины волн могут нанести вред растениям и животным, а также вызвать рак кожи, солнечный ожог и катаракту у людей. Проблема действительно очень серьезная и справедливо вызвала глобальную озабоченность. Эти проблемы привели к принятию Монреальского протокола в 1987 году. Этот протокол запрещает производство озоноразрушающих химических веществ, таких как ХФУ и галоны.

Значение истощения озонового слоя

Разрушение озона означает устойчивое снижение общего количества озона, присутствующего в атмосфере Земли или в озоновом слое. Это также можно описать как гораздо большее уменьшение стратосферного озона вокруг полярных областей Земли. Второе явление называется озоновой дырой. В дополнение к этим стратосферным явлениям происходят также весенние явления истощения полярного тропосферного озона.

Искусственные химические вещества, такие как растворители, пропелленты, галогенуглеводородные хладагенты и пенообразователи (хлорфторуглерод (ХФУ), ГХФУ, галоны), также называемые озоноразрушающими веществами (ОРВ), являются основными причинами этой проблемы. Эти соединения попадают в стратосферу после выброса на поверхность, где эти соединения выделяют атомы галогена в результате процесса, называемого фотодиссоциацией. Это вызывает распад озона (O3) на кислород (O2), что приводит к уменьшению количества озона.

Факты, связанные с истощением озонового слоя

  • Озоновый слой, пояс природного газообразного озона, находится примерно в 15-30 километрах над Землей. Он действует как щит, тем самым защищая атмосферу Земли от вредного ультрафиолетового излучения B, испускаемого солнцем.
  • Озон является высокореактивной молекулой, содержащей три атома кислорода. Он постоянно формируется и разрушается в высокой атмосфере, в области, называемой стратосферой.
  • Тем не менее, некоторые уровни озона также обнаружены в нижней атмосфере (тропосфере). Озон действует как вредный загрязнитель в тропосфере, а иногда и легкий химический смог. В тропосфере этот газ может также повредить легкие, волокна и деревья человека в очень небольших количествах.
  • В результате антропогенного промышленного загрязнения количество озона увеличивается в тропосфере, а количество озона уменьшается в стратосфере, где это необходимо.
  • Сегодня озоновый слой разрушается из-за выделения химикатами хлора и брома. Это привело к тому, что большое количество ультрафиолетовых B-лучей достигло Земли, что вызвало катаракту и рак у людей, а также нанесло вред животным.
  • Хлорфторуглероды (ХФУ) являются основными виновниками разрушения озонового слоя.
    По данным Агентства по охране окружающей среды США, один атом хлора способен разрушать тысячи молекул озона.
  • Озоновый слой особенно пострадал от загрязнения с середины 1980-х годов. Низкие температуры еще больше ускоряют превращение ХФУ в хлор. Это то, что называют «озоновой дырой». Озоновый слой разрушился примерно на 20 процентов.
  • Промышленно развитые страны, например Соединенные Штаты и страны Европы, являются главными виновниками истощения озонового слоя, поскольку на них приходится 90 процентов присутствующих в атмосфере ХФУ.
  • И это несмотря на то, что ХФУ были запрещены этими странами в 1996 году.
    Ученые предполагают, что потребуется еще 50 лет, чтобы уровни хлора вернулись к своим нормальным уровням.
  • Ультрафиолетовое излучение В, которое достигает Земли, также нарушает репродуктивный цикл одноклеточных организмов, таких как водоросли и фитопланктон. Это еще больше разрушает пищевую цепь и рост других животных и растений.

Причины истощения озонового слоя

Причины истощения озонового слоя можно широко разделить на антропогенные и естественные причины. Влияние техногенных причин превышает влияние естественных причин. Оба они описаны ниже —

Искусственные причины

Основной причиной разрушения озонового слоя является неизбирательное использование ХФУ, являющихся веществами на основе хлора. Они широко используются на нескольких заводах-изготовителях, хладагентах и ​​аэрозолях. При попадании в воздух они оказывают очень разрушительное воздействие на озоновый слой. Только один атом хлора может разрушить около 100 000 молекул озона.

Ветер взрывает ХФУ в стратосферу. Молекулы озона уже нестабильны. Атомы хлора в ХФУ реагируют с молекулами озона, которые разрушаются, что приводит к образованию молекулы кислорода и одного свободно плавающего атома кислорода. Хлор в атмосфере имеет огромный потенциальный риск. Хлор в других местах, таких как бассейны, не представляет никакой опасности.

Реакции, вовлеченные в процесс, многочисленны, но упрощенные реакции:

Cl + O3 —–> ClO + O2

ClO + O —–> Cl + O2

Чистый эффект: O3 + O —–> 2 O2

Помимо этого, такие химические вещества, как галоген, метилхлороформ, четыреххлористый углерод и т. Д., Также могут разрушать озон. Мы используем их в основном в наших повседневных удобствах, таких как кондиционеры, холодильники, пена, краски, пластик и т. Д.

Эти вещества в основном используются электронными предпринимателями. Газ Фрайан-11, Фрайан-12, используемый в кондиционере, также вреден для озона, поскольку молекула этих газов способна разрушать миллионы молекул озона.

  • Гидрофторуглероды (ГХФУ): они не так вредны, как ХФУ для озонового слоя. Они используются вместо ХФУ.
  • Галоны: они используются в некоторых огнетушителях, где оборудование может быть разрушено водой или химикатами огнетушителя.
  • Тетрахлорид углерода: также используется в отдельных растворителях и огнетушителях.
  • Метилхлороформ: обычно используется в промышленности для обезжиривания паром, холодной очистки, химической обработки и в некоторых клеях.

Вырубка леса

Растущая беспорядочная уборка деревьев на Земле также является одной из причин. При вырубке деревьев количество кислорода в атмосфере уменьшается, за счет чего уменьшается образование молекул газообразного озона.

Естественные причины

В дополнение к выделенным химическим веществам, некоторые природные явления, такие как солнечные пятна и стратосферные ветры, также влияют на озоновый слой. Вред, причиненный этим, является небольшим и временным, истощение не превышает 1-2%. Также считается, что крупные извержения вулканов также способствуют истощению озонового слоя.

Влияние истощения озонового слоя

Отверстие, образовавшееся из-за истощения озонового слоя, позволяет вредным ультрафиолетовым лучам проникать в атмосферу Земли. Ультрафиолетовые лучи Солнца ответственны за различные проблемы со здоровьем и окружающей средой.

Воздействие на людей

  • Рак кожи: воздействие ультрафиолетовых лучей может вызвать у человека несколько видов рака кожи. Некоторые из них включают злокачественную меланому и базально-плоскоклеточный рак.
  • Повреждение глаз: такие проблемы, как фотокератит (снежная слепота) и катаракта могут быть вызваны прямым воздействием ультрафиолетовых лучей.
  • Повреждение иммунной системы: Уязвимость иммунной системы также является следствием ультрафиолетовых лучей. Это приводит к снижению реакции иммунной системы.
  • Ускоренное старение кожи: светлокожие люди могут испытывать сыпь и другие кожные заболевания.
  • Другие эффекты: Это изменяет ДНК людей и животных. Проблемы, связанные с легкими, такие как затруднение дыхания, астма, также являются результатом прямого воздействия ультрафиолетовых лучей. Если беременная женщина соприкасается с такими лучами, это может привести к непоправимому повреждению плода.

Эффекты на земноводных

Разрушение озона затрагивает многие виды земноводных на разных этапах их жизненного цикла. Некоторые из эффектов указаны здесь.

  • Препятствует росту и развитию личинок.
  • Изменение поведения и привычек.
  • Уродства у некоторых видов.
  • Слепота и повреждение сетчатки.

Воздействие на растения

  • Ультрафиолетовое излучение влияет на фотосинтетическое действие растений и изменяет количество цветов, произрастающих на растении, а также время цветения.
  • Рост растений может напрямую зависеть от ультрафиолетового излучения.

Влияние на морские экосистемы

  • Специальный тип ультрафиолетовых лучей (UV-B) проникает в море на несколько километров, нанося ущерб морской жизни.
  • Фитопланктон и бактериопланктон подвержены усилению ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовое излучение может влиять на выживаемость этих микроскопических организмов, воздействуя таким образом на пищевую цепь и, в конечном итоге, нарушая всю экосистему.

Другие эффекты

В дополнение к этим воздействиям озон, присутствующий в нижних слоях атмосферы, действует как загрязнитель и парниковый газ, что способствует глобальному потеплению и изменению климата. Исследования показали, что продолжительность жизни нижнего атмосферного озона довольно низкая по сравнению со стратосферным озоном, поэтому он причиняет меньше вреда.

Решения для предотвращения разрушения озонового слоя

В настоящее время из-за растущего использования многих типов химикатов и неизбирательной вырубки деревьев озоновый слой быстро истощается. Решения проблемы разрушения озонового слоя просты и могут быть приняты в нашей повседневной жизни. Нам просто нужно внести некоторые изменения, чтобы гарантировать, что мы не выделяем ОРВ (озоноразрушающие вещества). Мы обязаны сажать деревья так, чтобы кислород оставался в верхних слоях атмосферы и образовывались молекулы озона. В то же время владельцы и руководство отрасли также должны помнить, что им не следует использовать вещества и процессы, которые оказывают негативное воздействие на озоновый слой.

Избегайте использования пестицидов

Пестициды — это простое решение для избавления от сорняков и вирусов, но они наносят вред озоновому слою. Вместо пестицидов мы должны использовать естественные методы. К ним относятся регулярное кошение вашего сада, чтобы предотвратить рост сорняков. Органическое производство натуральных пестицидов также является выходом из положения.

Ограничить частный транспорт

Ограничение использования транспортных средств — самый простой способ уменьшить выброс смога, который в конечном итоге вызывает истощение озонового слоя. Некоторые альтернативные способы использования вашего автомобиля каждый раз могут быть автомобильным или общественным транспортом. Люди сегодня также переходят на экологичные способы, такие как использование велосипедов или гибридных автомобилей.

Использование экологически чистых бытовых чистящих средств

Многие из чистящих средств содержат токсичные химические вещества, которые влияют на озоновый слой. Таким образом, избегая этих продуктов может способствовать чистой атмосфере. Сегодня многие магазины и супермаркеты продают чистящие средства, которые состоят из натуральных ингредиентов и не содержат токсичных продуктов.

Создание строгих правил для ракетных пусков

За последние несколько лет количество запусков ракет резко возросло, поскольку возросла потребность в полетах в космос. Это повреждает озоновый слой во многих отношениях. Исследования показывают, что вред, вызванный запусками ракет, намного больше, чем вред, нанесенный ХФУ.

Все типы ракетных двигателей выделяются продуктами сгорания, которые являются озоноразрушающими соединениями. Они выбрасываются непосредственно в средний и верхний стратосферный слой, который находится вблизи озонового слоя, тем самым нанося ему прямой вред.

В дополнение к вышеупомянутым решениям, некоторые другие вещи, которые могут обеспечить защиту озонового слоя:

  • Замените огнетушители на основе галонов другими, использующими пену.
  • Проверьте на этикетке продукты, которые покупаются в магазине, чтобы убедиться, что они не повредят озоновый слой.
  • Не используйте и не покупайте холодильники или оборудование для кондиционирования воздуха, которые используют ХФУ в качестве хладагента.
  • Не используйте аэрозоли или предметы из пенопласта (сухой лед или морозильник). Меньшее потребление этих продуктов будет препятствовать производителям пенопласта.

Заключение

Истощение озонового слоя является проблемой, которая требует немедленного внимания человечества. Истончение озонового слоя можно увидеть во многих местах. Основной причиной является выброс хлорфторуглеродов в атмосферу. Отверстие в слое позволяет вредным ультрафиолетовым лучам B проходить через него и попадать в атмосферу Земли. Вредные последствия, вредные воздействия на людей, такие как рак кожи и другие воздействия на растения, обсуждались выше.

Ученые считают, что из-за загрязнения и сезонных изменений озоновый слой может нанести еще больший ущерб. В такой ситуации снег на Южном полюсе начнет быстро расти. Уровень воды в океанах будет продолжать расти. Из-за затопления прибрежных районов придется переселить тысячи людей. Такой кризис испортит экономические, социальные и политические структуры прибрежных и соседних стран.

Глобальная обеспокоенность по поводу истощения озонового слоя привела к формированию Монреальского протокола в 1987 году, который запрещает использование ХФУ в кондиционерах и хладагентах. Согласно докладу НАСА, с момента его вступления в силу скорость истощения озонового слоя снижается. Страны, подписавшие Монреальский договор, полностью прекратили использование таких газов, как ХФУ и тетрахлорид.

Каждый год 16 сентября отмечается как Международный день сохранения озонового слоя, чтобы можно было узнать о фактах, связанных с озоновым слоем. Таким образом, ситуация с озоновым слоем улучшается, но для устранения ущерба потребуется много лет.

Такие международные инициативы значительно сократили производство вредных химических веществ и позволили предотвратить дальнейшее повреждение озонового слоя. Но, тем не менее, люди также должны принимать необходимые меры в своей повседневной жизни и вносить свой вклад в защиту озонового слоя. Только тогда мы сможем обеспечить здоровое и устойчивое существование для нас, растений и животных.

Предложения интернет-магазинов.