Геоэкология. Озоновый кризис
 Скачать 21.82 Kb.
|
|
Озоновый кризис В последней четверти ХХ века одной из наиболее острых проблем глобальной экологии признавалась проблема непреднамеренного воздействия на озоносферу Земли. Дискуссия на эту тему вышла далеко за пределы исследовательских лабораторий, глубоко взволновала широкую общественность и вызвала резонанс в наиболее авторитетных международных организациях, а сама проблема стала предметом обсуждения в парламентских и правительственных кругах многих стран. Во второй половине 1970-х годов в рамках Программы ООН по окружающей среде был создан Координационный комитет по озонному слою, а Всемирной метеорологической организацией ó Международная комиссия по атмосферному озону. Финансирование исследований производилось как по линии правительственных организаций и международных фондов, так и крупнейшими промышленными корпорациями. Постановка проблемы озонового кризиса Всеобщее внимание к проблеме антропогенного воздействия на озоносферу Земли было привлечено после опубликования в середине 1974 г. статьи Молины и Роуленда , в которой излагалась гипотеза об участии в разрушении стратосферного озона хлорфторуглеродов (chlorofluorocarbons, CFC). Основные положения этой гипотезы можно сформулировать в форме следующих тезисов. 1. CFC являются исключительно антропогенными загрязняющими компонентами, природные источники этих соединений отсутствуют. 2. В условиях тропосферы CFC очень устойчивы и не подвергаются каким-либо процессам разложения. Единственным путем удаления ó стоком для них оказывается медленный перенос в стратосферу. 3. В стратосфере CFC подвергаются разложению под действием УФ радиации Солнца с выделением атомов хлора, которые атакуют молекулы озона, разрушают их и образуют радикал ClO. Последний взаимодействует с возникающим при фотолизе молекул О2 атомарным кислородом, в результате чего вновь обра- 44 зуется активный хлор 4. Обусловленное этими процессами уменьшение содержания озона в стратосфере приведет к увеличению уровня опасной УФ-В радиации (285ó315 нм) у земной поверхности. Озоновой дырой называют падение концентрации озона на конкретном участке атмосферы. Впервые это явление заметили британские учёные Джон Шанклин, Джо Фармен и Брайан Гардинер. В своей статье известному научному журналу Nature они описали свои наблюдения, суть которых заключалась в том, что каждый год (как правило, в августе) над Арктикой появляются многочисленные озоновые дыры общей площадью более двух миллионов квадратных километров. Продолжительность их существования в среднем — семь дней. После продолжительных исследований учёные смогли установить причину этого явления. Во время наступления продолжительной «полярной ночи», солнце прячется за горизонт, из-за чего резко падает температура и сокращается поступление ультрафиолета в атмосферу. Как результат — в стратосфере появляются облака, состоящие из кристаллов льда. В таких кристаллах накапливается хлор, который, после череды сложных химических реакций превращает озон (который, как мы помним, лишь модификация кислорода) обратно в кислород. Одна молекула хлора способна уничтожить миллион молекул озона. По окончании полярной ночи и наступлении полярного дня, эти дыры затягиваются, ультрафиолет снова начинает взаимодействовать с кислородом и превращать его в озон. Причины разрушения озонового слоя Вопреки распространённому мнению, человек — не единственный виновник возникновения озоновых дыр, к этому явлению приводят и некоторые природные факторы. Прежде всего — газы, заключённые в земной коре, в породах или в воде, в растворённом виде. Относительно недавно учёные установили, что, к примеру, во время извержения вулкана, из пород поднимается большой объём газа, содержащего фторуглеводороды, расщепляющие озон. Современная наука, однако, считает главной причиной появления озоновых дыр всё-таки антропологический фактор, то есть человека. Озон — неустойчивый газ, и он легко разрушается, взаимодействуя со многими веществами, который человек выбрасывает в воздух в результате своей жизнедеятельности: бром, хлор, фреоны, водород. Главными источниками подобных выбросов являются: Промышленные предприятия — фабрики и заводы без очистных сооружений; Минеральные удобрения; Теплоэлектростанции; Ядерные взрывы; Запуск ракет в космос; Реактивные самолёты. Последствия истончения озонового слояКак мы уже говорили выше, озон абсорбирует значительную часть ультрафиолетового излучения от солнца. Очевидно, что при снижении концентрации озона в атмосфере человек получает повышенную дозу ультрафиолета. Учёные установили, что это приводит к возникновению рака кожи и злокачественной меланомы, а также к серьёзными заболеваниям глаз — к катаракте и помутнению глазного хрусталика. Сниженная концентрация озона в атмосфере — серьёзная проблема для морской фауны. Фитопланктон, важнейшее звено в пищевых цепочках морских обитателей, живёт в верхних слоях водной толщи. Учёными установлено, что чрезмерное солнечное излучение мешает ему ориентироваться в пространстве, и, собственно говоря, жить, — исследования подтвердили зависимость интенсивности ультрафиолетовых лучей и выживаемости фитопланктона. Чрезмерное количество ультрафиолета оказывает негативное влияние и на растения, которые обычно куда проще свыкаются с внешними факторами, чем любые другие живые организмы. Ультрафиолет может влиять на форму и размер растений, продолжительность жизни, вторичный метаболизм, изменять способ распределения питательных веществ внутри растения. Пути решения проблемы разрушения озонового слоя К счастью, однако, описанная выше ситуация — это антиутопия, вряд ли ждущая человечество в действительности. Начиная с семидесятых годов, силами активистов и некоммерческих компаний, во всём мире начали активно бороться за защиту озонового слоя. Значительно снижено потребление и производство веществ и соединений, негативно влияющей на озоносферу. Им были найдены безопасные природные альтернативы: пропан, изобутан, аммиак, углекислый газ. Удивительно, но практически все страны мира согласились с необходимостью подобных мер и вот уже несколько десятилетий неукоснительно им следуют. Один из немногих случаев серьёзного нарушения был зафиксирован в 2018-м году в Китае, где 18 фабрик признались в использовании фреонов. В России охрана озонового слоя и контроль за его истончением закреплены на законодательном уровне. Регламентированы такие защитные мероприятия по охране озонового слоя: Организация постоянного наблюдения за состоянием озонового слоя; Постоянный контроль за изменениями климата; Контроль за соблюдением промышленными предприятиями нормативов по выбросам вредных веществ в атмосферу; Контроль и регуляция производства химических веществ и соединений, оказывающих вредоносное влияние на озоновый слой; Применение санкций (штрафов и проч.) в случае несоблюдения описанных выше требований. На самом деле, сделать свой вклад в защиту озонового слоя может каждый из нас, достаточно лишь следовать нескольким простым (и известным) правилам: при возможности — переходить на экологически чистые виды топлива и правильно утилизировать токсичные отходы (батарейки, бытовая химия). Если каждый (или хотя бы большинство) из нас будет помнить, каковы причины и последствия разрушения озонового слоя, а крупные промышленники — следовать международным договоренностям, то уже к 60-м годам 21-го века экологическая проблема истощение озонового слоя может быть закрыта навсегда. |