экология. Разрушение озонового слоя
 Скачать 38.66 Kb.
|
|
Государственное профессиональное образовательное учреждение «Читинский политехнический колледж» (ГПОУ «ЧПТК») Специальность: лесное и лесопарковое хозяйство РЕФЕРАТ по дисциплине: «Экология» на тему «Разрушение озонового слоя» Выполнил ст. гр ЛХ-21 Проверил Чита 2022 Содержание: Введение…………………………………………………………………………...3 1. Понятие озоновый слой……………….……………………………………….4 2. Причины разрушения озонового слоя………………………………………5-6 3. Меры по защите озонового слоя………………………………………………7 Заключение………………………………………………………………………...8 Список литературы………………………………………………………………..9 Введение XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы. Имеются серьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов, обезлесения и опустынивания территорий. Проблемы возникают в результате такого взаимодействия природы и человека, при котором антропогенная нагрузка на территорию (ее определяют через техногенную нагрузку и плотность населения) превышает экологические возможности этой территории, обусловленные главным образом ее природно-ресурсным потенциалом и общей устойчивостью природных ландшафтов (комплексов, геосистем) к антропогенным воздействиям. На реальность экологической катастрофы указывает и такая проблема, как разрушение озонного слоя Земли. Озон - трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере, а считал только, что запах озона является признаком свежего воздуха. Этот интерес понятен - речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. 1. Понятие озоновый слой Озоновый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25-30 км, в умеренных 20-25, в полярных 15-20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20-25 км, наибольшая часть в общем объёме - на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. Без озонового слоя появление столь многочисленной и разнообразной фауны на нашей планеты было бы невозможным: как и кислород, озон поглощает часть ультрафиолетового излучения и солнечной радиации, защищая человека и животных от вредоносного воздействия. Кроме того, излишнее количество ультрафиолета затрудняло бы фотосинтез в растениях и снижало бы продуктивность сельского хозяйства. Важно понимать, что озон абсорбирует ультрафиолет и радиацию, однако почти не поглощает видимый свет и оставляет растениям достаточное количество солнечной энергии для фотосинтеза. Кроме того, озоновый слой выполняет такие функции: Нейтрализует углекислый газ; Отражает космическое излучение; Регулирует температуру на поверхности Земли; Удерживает кислород. 2. Причины разрушения озонового слоя Среди разрушителей озонного слоя можно выделить: 1 Фреоны. Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как фреоны, которые, также разрушаясь под воздействием солнечной радиации, освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. Считается, что соединения хлора способны оставаться в атмосфере от 50 до 1500 лет (в зависимости от состава вещества) Земли. В вопросе о том насколько человек повинен в образовании «озоновых дыр» - единого мнения нет. С одной стороны - да, безусловно, повинен. Производство соединений, приводящих к разрушению озона, следует свести к минимуму, а лучше и вообще прекратить. То есть отказаться от целого сектора промышленности, с оборотом в многие миллиарды долларов. А если не отказаться - то перевести ее на «безопасные» рельсы, что тоже стоит денег. 2) Высотные самолёты. Разрушению озонного слоя способствуют не только фреоны, выделяющиеся в атмосферу и попадающие в стратосферу. К разрушению озонного слоя причастны и окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в камерах сгорания турбореактивных двигателей высотных самолётов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, т. е. чем больше мощность двигателя. Важна не только мощность двигателя самолёта, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Чем выше образуется окись или закись азота, тем он губительнее для озона. Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в 1 млрд. т. 3) Минеральные удобрения. Озон в стратосфере может уменьшаться и за счет того, что в стратосферу попадает закись азота N2O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхнем слое океанов и морей. Процесс денитрификации напрямую связан с количеством связанного азота в почве. Таким образом, можно быть уверенным в том, что с ростом количества вносимых в почву минеральных удобрений будет в такой же мере увеличиваться и количество образованной закиси азота N2O. Далее, из закиси азота образуются окислы азота, которые и приводят к разрушению стратосферного озона. 4) Ядерные взрывы. При ядерных взрывах выделяется очень много энергии в виде тепла. Температура, равная 60000 К устанавливается уже через несколько секунд после ядерного взрыва. Это энергия огненного шара. В сильно нагретой атмосфере происходят такие преобразования химических веществ, какие при нормальных или не происходят, или протекают очень медленно. Что касается озона, его исчезновения, то наиболее опасными для него являются образующиеся при этих преобразованиях окислы азота. Так, за период с 1952 по 1971 г. в результате ядерных взрывов в атмосфере образовалось около 3 млн т. окислов азота. Дальнейшая судьба их такова: они в результате перемешивания атмосферы попадают на разные высоты, в том числе и в атмосферу. Там они вступают в химические реакции с участием озона, приводя к его разрушению. 5) Сжигание топлива. Закись азота обнаруживается и в дымовых газах электростанций. Собственно, о том, что окись и двуокись азота присутствуют в продуктах сгорания, было известно давно. Но эти высшие окислы не влияют на озон. Они, конечно, загрязняют атмосферу, способствуют образованию в ней смога, но довольно быстро удаляются из тропосферы. Закись же азота, как уже говорилось, опасна для озона. 3. Меры по защите озонового слоя Мировое сообщество, обеспокоенное этой тенденцией, уже ввело ограничения на выпуск фреонов. В 1985 г. в Вене была принята Венская конвенция об охране озонового слоя Земли. Основными положениями этой конвенции были: сотрудничество в области исследования веществ и процессов, влияющих на изменение озонового слоя; создание альтернативных веществ и технологий; мониторинг озонового слоя; сотрудничество в разработке и применении мер по контролю деятельности, приводящей к неблагоприятным воздействиям на озоновый слой; сотрудничество в области разработки и трансфера технологий и научных знаний. В 1987 году правительства 56 стран (включая СССР) подписали Монреальский протокол, согласно которому к началу 21 века производство фторуглеродов должно сократиться вдвое. Более поздние соглашения - 1990 г. в Лондоне, 1992 г. - в Копенгагене содержат призыв полностью прекратить производство этих веществ. Проще всего было решить проблему замены фреонов в аэрозолях другими веществами - их заменяют углеводородными пропеллентами, такими как пропан или бутан. Внедрение озонобезопасных веществ вызывает наибольшие трудности при производстве холодильного оборудования. Уже существуют новые, не разрушающие озоновый слой хладагенты, такие как фреоны R-134A, R-404A, R-407C, R-507 и некоторые другие. Но производятся они не в России. и они очень дорогие. Кризис фреона заставил разработать новые многообещающие методы получения холода. Компрессорные чиллеры переживают последние десятилетия. Скорее всего, эндотермические химические реакции с поглощением тепла станут основным источником холода в промышленных холодильных установках. По теоретическим оценкам, энергоэффективность таких охладителей ожидается в 1,5 - 2 раза выше, чем у компрессорных систем. Заключение 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 ультрафиолетового 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 ультрафиолетового 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. Список литературы: Кароль. II, Киселев А.А. Кто или что разрушает озоновый слой Земли? // Экология и жизнь.- 1997.- №3 - с.30-33. Киселев В.Н. Основы экологии - Минск: Университетское, 1997. - 143-146. Снакин В. Экология и охрана природы. Словарь - справочник. - Ред. Академик А.Л. Яншин - М .: Академия. 2001. - 362-363. Яншин А.Д. Научные проблемы охраны природы и экологии // Экология и жизнь.-1998.-№ 3 -с.8-9. 5. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург.:Гидрометеоиздат. 1991. – 14-15. |