Озон в атмосфере

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Ноября 2011 в 10:16, реферат

Краткое описание

Реферат об озоне в атмосфере, о его вредном воздействии на окружающую среду. О последствиях при большом содержании озона в атмосфере.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………3
Что такое озон…………………………………………………………………...4
Получение озона, биологические свойства, применение озона……………...6
Движение озона в атмосфере…………………………………………………...8
Что приводит к разрушению озонового слоя………………………………….9
Методы по защите озонового слоя……………………………………………11
Заключение……………………………………………………………………..13
Список используемой литературы……………………………………………14

Содержимое работы - 1 файл

Реферат на конференцию.doc

— 89.50 Кб (Скачать файл)

   Общая схема движения озона выглядит примерно так. В стратосфере озон образуется с участием атомного кислорода. В стратосфере атомного кислорода очень мало по сравнению с озоном. Атомный кислород образуется под действием солнечного излучения. Как только с заходом Солнца солнечное излучение исчезает, образование атомного кислорода прекращается. Тот атомный кислород, который был образован до этого момента, идёт на создание озона. Ночью пока нет солнечного излучения, разрушение озона не происходит. Исчезает здесь озон в различных реакциях с химическими соединениями и под действием солнечного излучения.  Поскольку в атмосфере от 100 км и до поверхности земли происходит интенсивное перемешивание, то вступать в реакцию с озоном в стратосфере могут химические соединения, которые образовались на земле, в её приземном слое, а затем из-за перемешивания были подняты в атмосферу. Для того, чтобы слой оставался неизменным должен существовать баланс между количеством образующегося озона и озоном, который разрушается. Особо эффективно озон образуется из молекулярного и атомного кислорода на высоте 30-70 км. Выше эта реакция протекает плохо, так как молекул кислорода там мало, а ниже этого диапазона плохо проникает ультрафиолетовое излучение, которое нужно для его образования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Что приводит к разрушению озонового слоя.

 

    К разрушению озонового слоя приводят многочисленные факторы. В первую очередь это, конечно же, фреоны. Фреоны – это собирательное название целой группы химических веществ  появившихся на свет ещё в 20 годы. В основном они использовались в холодильниках в качестве хладагентов. И являются производными от метана, этана и циклобутана. В этих соединениях содержится фтор или хлор или оба этих элемента. Хотя они мало токсичны, всё же при их высокой концентрации их токсичность высока. По этому признаку они поделены на 6 классов. Наиболее опасными считаются 1 и 2 классы. Ещё одна область применения фреонов это использование их в аэрозольных упаковках в качестве распылителя. Так как большая часть производимых в мире фреонов попадает в атмосферу, можно сказать, что выпуск фреонов почти полностью работает на сокращение озонового слоя.

  Фреоны  достаточно быстро поднимаются вверх, в стратосферу. В стратосфере  под действием ультрафиолетового  излучения они достаточно быстро разлагаются. В результате выделяются активные атомы хлора, которые и  участвуют в разложении озона.

  Ещё один фактор, приводящий к уменьшению озонового слоя. Это высотные самолёты и запуски космических кораблей. Высокая температура в камерах  сгорания реактивных двигателей, приводит к образованию окислов азота  из находящихся там азота и кислорода. Причём скорость образования азота на прямую зависит от температуры, то есть мощности двигателя. Но ещё и очень важно, на какой высоте находится двигатель и выпускает в атмосферу разрушающие озон окислы азота. Чем выше, тем хуже для озона. Так при запуске ракет типа «Атлас» в атмосферный газ выбрасывается большое число молекул воды, в дальнейшем разрушающих озоновый слой, а в ионосфере на высоте 200-300 км образуются огромные дыры диаметром в сотни километров. Например, двигатели «Олимпус-593,» которые были установлены на самолетах «Конкорд» выделяли 18 г азота на 1 кг топлива. Наиболее вредными для озона являются выбросы военных самолётов. Так как их очень много и они летают в основном на высотах озонового слоя. На вооружении большинства стран мира имеются боевые твёрдотопливные ракеты. В состав их топлива входит окислитель – перхлорат аммония. Когда он сгорает, выделяются вещества, содержащие хлор. Также интересна точка зрения по этому вопросу Пономаря В.В.1 ''Основной причиной потепления климата, увеличения частоты и силы стихийных бедствий, является истощение озонового слоя и образование озоновых дыр из-за запусков шатлов’’.

  Теперь  рассмотрим действие минеральных удобрений  на разрушение озонового слоя. Озон может уменьшаться за счёт того, что в стратосферу попадает закись азота N2 O, которая образуется при денитрификации, связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхних слоях океанов и морей. Эти процессы напрямую связаны с содержанием азота. Таким образом, можно быть уверенным, что с ростом количества минеральных удобрений вносимых в почву. Будет также и расти количество закиси азота. Далее образующиеся из закиси азота, окислы азота приводят к разрушению озонового слоя.

  Ядерные взрывы тоже способствуют истощению озонового слоя. При сильном нагреве, а температура ядерного взрыва около 60000 гр. Происходят такие преобразования химических веществ, которые при, нормальных условиях протекают, вяло или вообще не протекают. Особо опасным является появление окиси азота NO. Это происходит таким образом. При повышении температуры до 60000гр молекулярный кислород практически весь превращается в атомный. И если при нормальной температуре окиси азота в воздухе практически нет, то при ядерном взрыве он составляет 1,5%. Излучение при взрыве тоже приводит к образованию окиси азота, это происходит, прежде всего, потому что излучение производит ионизацию атомов и молекул атмосферного газа. Затем образованные ионы вступают в реакции с другими составляющими атмосферы и образуют окислы азота.

    Закись азота обнаруживается  также и в дымовых газах  электростанций. Это очень сильный  источник влияния на атмосферу.  Таким путём образуется примерно 3 млн. т. закиси азота.

  Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта роль реализуется через молекулы гидроокисла OH, которые рождаются из молекул воды и в конце превращаются в них. Поэтому от количества пара в стратосфере зависит скорость разрушения озона. Разрушение озонового слоя вносит толеолитовый вулканизм. Этот тип вулканизма можно наблюдать в середине океана, там, где в коре образуются разломы. Из них выделяются потоки восстановленных газов (водорода, метана, азота), Которые и играют решающую роль в разрушении озонового слоя.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Методы по защите озонового слоя.

 

   Сейчас  площадь озоновой дыры сравнима с  размерами Северной Америки. Пока, ученые не решаются говорить об уменьшении размеров озоновой дыры. Скорее, они заявляют о её стабилизации, т.к. уже третий год (1999-2001 гг.) дыра не превосходит границ 30 млн. кв. км. При сохранении современного уровня выбросов разрушающих озон веществ в атмосферу размер озоновой дыры начнет уменьшаться только через 50-60 лет. В последние годы области дефицита озона были зарегистрированы и над Северным полушарием. Площадь этих областей существенно меньше антарктической озоновой дыры и они могут наблюдаться над различными регионами Северного полушария, их принято называть локальными озоновыми дырами. Одна из таких локальных озоновых дыр наблюдается над Центральной Азией, которая первый раз бала замечена в августе 1984 г .. В дальнейшем, она наблюдалась в апреле 1985 г., в апреле 1988 г., с апреля по июнь 1990 г., в апреле 1992 г., с января по июнь 1993 г., с февраля по июнь 1995 г., с марта по май 1997 г. Максимальное истощение озонового слоя над горным регионом Центральной Азии было зарегистрировано в апреле 1997 года и составило 18%. Эти данные были получены в результате многолетних, круглогодичных, ежесуточных наблюдений параметров атмосферы над горным регионом Центральной Азии. Наблюдения проводились на уникальной научной станции Иссык-Куль, которая расположена на берегу озера Иссык-Куль, в 10 км западнее города Чолпон-Ата.   Приведенные данные свидетельствуют, о том, что в конце ХХ столетия не только в Южном, но и в Северном полушарии, в том числе и над нашим регионом, появление озоновых дыр с дефицитом озона в 10–40%, т.е. в 2,5–9 раз превышающий максимальный уровень естественных колебаний, стало обыденным явлением. Проблема утраты озонового слоя может привести к возрастанию ультрафиолетовой радиации Солнца, что будет оказывать влияние не только на все население планеты, но и на все живое на Земле. В марте 1985 года появилась Венская конвенция. Результатом было подписание Монреальского протокола. Под ним, подписались около 150 стран, Россия в то числе.  Основой его содержания было то, что человечество должно смирится с экономическими потерями ради дальнейшей жизни на земле. Его результатом было соглашение о постепенном выводе фреонов из промышленного оборота. Так в холодильных установках идёт процесс постепенного перехода на более дорогие фреоны, такие как фтор - углеводороды (CHF2CHF2,CH3CF3), фтор хлорметаны. Все они содержат хотя бы один атом водорода и поэтому разлагаются уже в нижней атмосфере. Время их жизни короче. Поэтому они менее опасны для озона. Но и у них есть свои слабые стороны. Если предыдущие фреоны нетоксичны в силу своей химической инертности, то этого нельзя сказать об их заменителях и продуктов их разложения. Но, к сожалению, если в западных странах промышленность уже давно стало использовать старые виды фреонов, то в России этот процесс идёт очень медленно. Для распыления жидкости из аэрозольных баллончиков, можно использовать другие газы, такие как пропан или бутан. Правда, они горючи.

   Хорошим подспорьем в сохранении озонового  слоя стало запрещение наземных атомных  взрывов. Только при проведении подземных  взрывов, всё равно, какая то часть  окислов азота попадает в атмосферу. Эта мера будет действенна только после того, как все страны откажутся от проведения ядерных испытаний. Хотя токая тенденция наметилась.

   В освоении космоса тоже наметились перемены. Так при запусках «шатлов» их боковые  ускорители отрегулированы таким образом, что бы их мощность снижалась при  прохождении озонового слоя.

   В самолётостроении новые конструкции  двигателей уменьшили образование  окислов азота. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

   Заключение. 

   В принципе можно считать, что проблема озонового слоя решена. Его восстановление уже началось. Об этом говорят результаты анализов последних 4 лет. В северном полушарии параметры вернулись к уровню 70-х годов. Так практически исчезли озоновые дыры над восточной Сибирью. Перестала расти Антарктическая дыра. Озоновый слой над европейской частью России тоже больше не истощается. Правда это противоречит многочисленным прогнозам разрушения озонового слоя. Что ставит под сомнение теорию разрушения озона, где главным виновником являются фреоны. Но появились новые проблемы. В связи с ростом парникового эффекта восстановленный в будущем озоновый слой может стать толще, чем прежде. В этом случае уровень ультрафиолетового излучения по сравнению с обычной нормой упадёт, что грозит ультрафиолетовым голоданием. Быть может, проблема озонового слоя научит с большим вниманием и опаской относиться ко всем  веществам, попадающим в атмосферу в результате деятельности человечества.

   Глобальные  изменения окружающей среды представляют собой лишь следствие (и в то же время служат индикаторами) более  глубоких (и возможно более опасных) процессов изменения биоты и окружающей среды, их взаимного влияния и их зависимости от естественного (не антропогенного) процесса эволюции. Такой взгляд требует совсем других подходов и решений, чем те, которые вытекают из так называемого роста "парникового эффекта" за счет сжигания ископаемого углеводородного топлива. Таким образом пути решения экологических проблем, стратегия экологической безопасности и способы обеспечения т.н. "устойчивого" развития цивилизации остаются неопределенными, несмотря на принятие в последнее десятилетие известных международных соглашений (Венская Конвенция об озоновом слое, 1985 г., 
Монреальский Протокол, 1987 г., Рамочная Конвенция по климату, 1992 г., 
Соглашение о сокращении производства электроэнергии за счет сжигания органического топлива, 1997).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы. 

   
    1. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и  человек. – М.: 1986.
    2. http://chemistry.narod.ru/
    3. Никонова М. А., Данилов П. А. Землеведение и краеведение – М.:2000
    4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B7%D0%BE%D0%BD
    5. http://www.planet.elcat.kg/?cont=wclim&id=2
    6. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. – М.: «Издательство ПРИОР», 2000.

Информация о работе Озон в атмосфере