Plik zniszczenie warstwy ozonowej Jest to spowodowane spadkiem poziomu cząsteczki ozonu (O3) w ziemskiej stratosferze, ze względu na uwalnianie się zanieczyszczających gazów, takich jak CFC, rozpuszczalniki, czynniki chłodnicze fluorowcowęglowodorowe, propelenty, m.in..
Ta dziura w warstwie ozonowej stanowi zagrożenie dla życia na Ziemi, ponieważ ta gazowa warstwa jest osłoną chroniącą przed promieniowaniem ultrafioletowym. Warstwa ozonowa (ozonosfera) to pasek ozonu (O3), która powstaje w niższej stratosferze, na wysokości około 25 km.
Ozon powstaje, gdy cząsteczka tlenu (Odwa) pod działaniem promieniowania ultrafioletowego, w wyniku którego powstają dwa atomy tlenu. Następnie atom tlenu (O) łączy się z cząsteczką tlenu (Odwa), produkując O3 (ozon).
W 1985 roku odkryto dziurę w warstwie ozonowej na biegunie południowym, która powstała podczas australijskiej wiosny (lipiec-wrzesień). Naukowcy odkryli, że niszczenie ozonu jest konsekwencją działania niektórych gazów emitowanych do środowiska w wyniku działalności człowieka.
Zniszczenie warstwy ozonowej w dużych proporcjach wywołało alarmy, promując międzynarodowe porozumienie w sprawie przeciwdziałania przyczynom tego zjawiska. Do głównych gazów niszczących warstwę ozonową należą chlorofluorowęglowodory (CFC) i tlenki azotu (NOx).
W 1989 r. Wszedł w życie Protokół Montrealski, mający na celu ograniczenie stosowania gazów degradujących warstwę ozonową. Spowodowało to, że dziura ozonowa nad Antarktydą osiągnęła swój minimalny rozmiar w 2019 roku..
Z drugiej strony w styczniu 2011 roku na biegunie północnym wykryto niewielką dziurę, która utrzymywała się tylko w tym miesiącu. Później, w marcu 2020 roku, odkryto kolejną dziurę o długości około 20 milionów km, która była tymczasowa.
Indeks artykułów
Należy zacząć od tego, że ozon jest niestabilną formą tlenu, więc nieustannie tworzy się i ponownie rozkłada na tlen cząsteczkowy (Odwa) i wolny tlen (O). Tworzy to delikatną równowagę, na którą mogą wpływać różne czynniki..
Podstawową przyczyną niszczenia warstwy ozonowej jest emisja gazów przemysłowych, które dysocjują ozon w stratosferze. Gazy te obejmują chlorofluorowęglowodory (CFC) i tlenki azotu (NOx), a także inne, takie jak wodorofluorowęglowodory (HFC).
Inne to perfluorowany węglowodór (PFC) i sześciofluorek siarki (SF6), chloroform metylu stosowany w procesach przemysłowych oraz halon stosowany w gaśnicach.
Rosnące na całym świecie uprzemysłowienie jest odpowiedzialne nie tylko za emisję gazów niszczących warstwę ozonową; Ma również skutki pośrednie, ponieważ wpływa na kluczowe procesy utrzymania warstwy ozonowej, takie jak produkcja tlenu przez zanieczyszczającą wodę..
Z drugiej strony generowane są inne gazy, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia, poza tymi, które bezpośrednio uszkadzają warstwę ozonową, co z kolei wpływa na wzorce cyrkulacji atmosfery, ułatwiając tworzenie się dziur w warstwie ozonowej..
Dzisiejsze rolnictwo jest w dużym stopniu uzależnione od stosowania chemikaliów, które bezpośrednio i pośrednio wpływają na warstwę ozonową. Bezpośrednio przy użyciu pestycydów, które niszczą warstwę ozonową, takich jak bromek metylu.
Podobnie nawozy chemiczne przyczyniają się do powstawania tlenków azotu. Ponadto, poprzez pośrednie generowanie procesów eutrofizacji, zmniejsza się produkcja tlenu w wodach słodkich i morskich.
Prymat interesów ekonomicznych nad utrzymaniem równowagi ekologicznej planety wyraża się w naruszaniu umów międzynarodowych. Kraje uprzemysłowione, takie jak Stany Zjednoczone i Chiny, otwarcie ograniczają lub odmawiają poparcia porozumieniom mającym na celu ograniczenie globalnego ocieplenia, argumentując swoje interesy gospodarcze..
Globalne zanieczyszczenie środowiska powoduje zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio zniszczenie warstwy ozonowej.
Ogólnie rzecz biorąc, u podstaw problemu niszczenia warstwy ozonowej leży model ekonomiczny. Model oparty na rosnącym zużyciu surowców, na nieokiełznanej industrializacji, generującej duże ilości odpadów.
Niszczenie warstwy ozonowej jest wynikiem zbiegu szeregu czynników, zarówno naturalnych, jak i wywołanych przez człowieka. Głównym elementem jest emisja do atmosfery różnych gazów, które podczas interakcji z ozonem powodują jego rozkład.
Wiry atmosferyczne spowodowane rozwojem stref niskiego ciśnienia nad biegunami w okresie zimowym koncentrują te gazy w niskich temperaturach. Kryształy lodu, które tworzą się w masie zimnego i wilgotnego powietrza w stratosferze, stanowią powierzchnię dla różnych reakcji..
Następnie na początku wiosny nasilenie się promieniowania słonecznego napędza reakcje chemiczne związane z niszczeniem ozonu.
Rozpoczyna się, gdy chlorofluorowęglowodory (CFC) są fotodizocyjanizowane, to znaczy rozkładają się pod wpływem wysokoenergetycznego promieniowania ultrafioletowego. Powoduje to wytwarzanie atomów chloru i innych halogenów..
Te atomy chloru oddziałują z ozonem (O3) powodują ich rozkład poprzez utratę atomu tlenu. Dzieje się tak w wyniku tak zwanej reakcji łańcuchowej cyklu chloru, w której atom chloru łączy się z jednym z atomów tlenu ozonu:
Powoduje to wytwarzanie tlenku chloru (ClO) i ditlenu lub tlenu cząsteczkowego (Odwa), a ClO reaguje z atomem tlenu, tworząc więcej tlenu. W ten sposób atom chloru jest ponownie uwalniany, powtarzając cykl, a pojedynczy atom chloru jest w stanie zniszczyć około 100 000 cząsteczek ozonu..
Cząsteczka ClO usuwa tlen z cząsteczki ozonu, a chlor może swobodnie powrócić do kroku 1.
W tym przypadku jest to reakcja łańcuchowa cyklu azotowego, w której tlenek azotu (NO) oddziałuje z ozonem (O3). NO wychwytuje tlen (O) z ozonu (O3 ), wytwarzając dwutlenek azotu (NOdwa) i tlen cząsteczkowy (Odwa).
Następnie dwutlenek azotu (NOdwa) reaguje z wolnym tlenem (O) i tlenkiem azotu (NO) oraz tlenem cząsteczkowym (Odwa). W ten sposób cykl trwa w nieskończoność, niszcząc tysiące cząsteczek ozonu.
Chociaż zniszczenie warstwy ozonowej następuje w całej stratosferze, jego największe oddziaływanie występuje na biegunach, zwłaszcza na biegunie południowym. Chociaż dziury powstają również w warstwie ozonowej na biegunie północnym, występują one rzadziej i trwają krócej..
Podstawą reakcji degradacji ozonu jest tworzenie stratosferycznych chmur kryształów lodu. Chmury te tworzą się w temperaturach poniżej -85 ºC, a na Arktyce (na biegunie północnym) temperatury rzadko spadają poniżej -80 ºC.
Dlatego w tym rejonie chmury stratosferyczne zbudowane są z kryształów trójwodzianu kwasu azotowego. Podczas gdy Antarktyda (biegun południowy) jest znacznie chłodniejsza, z temperaturami -90 ºC, tworząc kryształy lodu.
Podstawową konsekwencją zniszczenia warstwy ozonowej jest wzrost promieniowania ultrafioletowego, które dociera do Ziemi. To z kolei pociąga za sobą szereg negatywnych konsekwencji dla równowagi ekologicznej i życia na planecie..
Promieniowanie ultrafioletowe jest częścią widma elektromagnetycznego emitowanego przez Słońce i ma wysoką energię. Ta wysoka energia niszczy błony komórkowe, a także wpływa na DNA, generując mutacje..
Poziom szkód, jakie powoduje, zależy od intensywności, z jaką dociera do powierzchni ziemi oraz od tolerancji każdego żywego organizmu. Uszkodzenie to obejmuje zarówno zniszczenie tkanki liściowej roślin, jak i raka skóry u ludzi..
U ludzi powoduje również przedwczesne starzenie się, zaćmę, oparzenia słoneczne i osłabia układ odpornościowy. To sprawia, że jest bardziej podatny na choroby, ponieważ jest to system, który niszczy wirusy, bakterie i inne szkodliwe czynniki.
Gdy warstwa ozonowa zostaje zniszczona, zwiększa się wnikanie promieniowania ultrafioletowego o wysokiej wartości energetycznej. Powoduje to większe ocieplenie planet, które wraz ze zmniejszeniem ucieczki ciepła ziemskiego na skutek efektu cieplarnianego powoduje wzrost średniej temperatury..
Promieniowanie ultrafioletowe dociera do głębokich warstw wody oceanicznej, uszkadzając plankton, który jest główną podstawą morskich sieci pokarmowych. Z drugiej strony plankton jest głównym źródłem tlenu, dlatego cykl tlenowy ulega zmianie.
To generuje ujemne sprzężenie zwrotne, ponieważ redukcja tlenu wpływa na tworzenie się warstwy ozonowej.
Większa częstość występowania promieniowania ultrafioletowego wynikająca z niszczenia warstwy ozonowej negatywnie wpływa na produkcję rolną i zwierzęcą oraz produktywność ekosystemów wodnych. Dlatego ma decydujący wpływ na ilość dostępnego pożywienia, przyczyniając się do głodu na świecie..
Istnieje kilka sposobów na zwiększenie poziomu ozonu:
Pierwszą rzeczą jest zwalczenie bezpośredniej przyczyny degradacji warstwy ozonowej, czyli wyeliminowanie stosowania gazów degradujących ozon. Do tego dążył Protokół Montrealski od 1989 roku, jednak konieczne jest jego rozszerzenie.
Wynika to z faktu, że we wspomnianym protokole nie uwzględniono nowych gazów o dużej udarności, takich jak tlenki azotu..
Eksperymentowano z wykorzystaniem mikrofalowych źródeł plazmy do degradacji gazów wpływających na warstwę ozonową. Stosując tę technikę, udało się rozłożyć gaz Freon HFC-134a o 84%, stając się czarnym jak dym, wodorem i fluorem..
Innym rozwiązaniem jest wdrożenie systemów umożliwiających odzyskiwanie i recykling tych gazów, które mają wpływ na warstwę ozonową..
Chociaż niektórzy kwalifikują tę propozycję jako utopijną, proponuje się masową produkcję i wtryskiwanie świeżego ozonu do stratosfery w celu zrekompensowania jego strat..
Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest opracowanie wariantów technologicznych, które nie wymagają gazów potencjalnie niszczących warstwę ozonową. To zasługuje na poszukiwanie nowych technologii w takich dziedzinach jak chłodnictwo, transport, gaśnice, zwalczanie szkodników w rolnictwie i różnorodne procesy przemysłowe..
Szczególnie istotne jest zmniejszenie zanieczyszczenia mórz i utraty lasów ze względu na negatywny wpływ na cykl tlenowy.
Niezbędne jest wdrożenie modelu zrównoważonego rozwoju, który zmniejsza zależność od paliw kopalnych i wytwarzania odpadów.
Jeszcze bez komentarzy