Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
Некос В.Е.. Основи загальної екології та неоекології: навчальний посібник. Програмні та проблемні лекції для студентів спеціальності 7.0708 Екологія Частина I, - Харків., 1998 - перейти до змісту підручника

6.1.9.1. ПРОБЛЕМИ АТМОСФЕРНОГО ОЗОНУ І ОЗОНОВА "ДІРОК"

Як і попередня проблема, ця проблема також вимагає детального розгляду. І. Є. Саратов (1998р.) узагальнив значну кількість робіт з проблем озону і кислотних дощів, які використані при розгляді цих проблем. Раніше відзначалося, що в атмосферу надходять гази, яких раніше не було. Це, наприклад, хлорфторуглеводороди. Збільшився вміст традиційних газів, наприклад, вуглекислого газу або метану і ін Зміна газового складу призводить до непередбачуваних глобальним екологічних наслідків. Зокрема, це діра навесні над Антарктикою, невеликі дірки над Європою, Америкою, Австралією. Діра - це не порожнеча. Повітря там залишається, але вміст озону зменшується.

Озон - це форма хімічного елемента кисню в атмосфері. Це дуже активний газ. Він веде себе по-різному в різних умовах і середовищах. У стратосфері його багато і він утворює екран, в тропосфері його мало (6-14% від всього змісту в стратосфері). При такій концентрації він сприятливий. Але збільшення його кількості веде до загибелі. Задушливі смоги, що містять озон, гублять людей.

Утворюється він при грозових розрядах, електрозварювання, плазмової різанні металу і навіть в іскрі запалювання в двигунах. Він причетний до парникового ефекту, тому що поглинання тепла Землі озоном лежить поблизу довжини хвилі 9,6 мкм, де вуглекислий газ і пари води "прозорі" для ІК променів. Таким чином, "закриває ту дірку" в спектрі теплового випромінювання, через яку земне тепло могло б йти в космос. Озон застосовується для дезінфекції, дезодорації, відбілювання тканин, в органічному синтезі різних речовин, очищенню стічних вод.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО озону. ВЛАСТИВОСТІ

Озон (О3) - мікрогаз, входить до складу повітря, що представляє собою аллотропную форму кисню (аллотропия - властивості деяких хімічних елементів існувати у вільному вигляді в кількох видозмінах, різних за фізичним та хімічним властивостям, наприклад , вуглець існує у вигляді вугілля, графіту, алмазу. Газ синього кольору, в рідкому стані - темно-синій, у твердому - синьо-фіолетовий. Озон відкритий в 1840 р. німецьким хіміком Хрістапом Шенбейном. За його специфічний запах Шенбейн назвав його "пахне "(озон-по греч.пахнущій). Значні концентрації 0,002-0,2 мг / л викликає подразнення дихальних шляхів, кашель, блювоту, запаморочення, втому. Таким чином, він отруйний. ГДК озону в повітрі робочої зони 0,1 мг / м3, в атмосферному повітрі -0,15 мг/м3. Розчинність озону у воді в 7 разів вище кисню. У кислому середовищі розчинність падає, в лужному - зростає.

У ультрофіолетових спектрі озон має сильну смугу поглинання в інтервалі 0,2-0,3 мкм (200-300 нм) з максимумом при довжині хвилі рівної 0,255 мкм (смуга Гартлея).

Це сильний окислювач (за винятком золота і металів платинової групи) металів і органічних речовин. Тому його використовують для знезараження води, стічних вод. У промисловості використовують для одержання ряду кислот, відбілювачів тканин, мінеральних масел і багато чого іншого.

ЗМІСТ озону в атмосфері ЙОГО

РОЗПОДІЛ, КОЛИВАННЯ.

Загальна маса озону в атмосфері Землі 4? 10-6 т, тобто всього 0,64? 109 від маси атмосфери. Це означає, що якщо зібрати весь озон і обложити його на горизонтальну площадку поверхні Землі, то він покриє її шаром рівним в середньому для всієї земної атмосфери 2,9 мм (товщина цього шару в одну тисячну частку сантиметра відповідає одній одиниці Добсона (канадський учений). Порівняємо: озону майже 3 мм, а стовп атмосфери 8 км. Вага озону на кожен кв.метр не перевищує 5-6 грам.

Озон мається на тропосфері, стратосфері і мезосфері. В термо-іоносфері його зміст прінебрежітельного мало . Механізм утворення: в приземному повітрі азот і кисень існує практично у формі молекул N2 і О2. Під дією сонячної радіації йдуть процеси дисоціації (тобто руйнування молекул), що призводять до появи атомів N і О, тобто кількість атомарного кисню (хоча і дуже мале) із збільшенням висоти зростає. Цим і пояснюється зростання з висотою кількості молекул О3. Але з деякого рівня, розташованого в нижній стратосфері, руйнування молекул О3 сонячним випромінюванням зростає з висотою швидше, ніж освіта озону з атомів О, тому, починаючи з цього рівня (т.зв. максимуму шару озону), концентрація озону з висотою починає зменшуватися. Така спрощена схема вертикального розподілу озону з максимумом на висоті 15-25 км в нижній стратосфері. Зрозуміло, що ніякого "шару" озону, звичайно ні . Озон існує у вигляді малої домішки "мікрогаза" до атмосферного повітря на всіх висотах від поверхні Землі до мезопаузи. Іноді атмосферу нижче мезопаузи називають озоносферу.

Загальна кількість озону коливається від 120 до 760 од при середньому значенні 290 од. Ця кількість коливається від сезону до сезону, від широти, від сонячної активності. Коливання з періодом в 26 місяців зафіксовані, тобто реально існують. Вони важко пов'язуються з періодами на Землі і Сонце. Найближче це ув'язується з квазидвухлетней (квазі-"нібито", "уявний") коливанням і проявляється, насамперед, у зміні зонального (тобто дме вздовж паралелі) вітру в екваторіальній атмосфері (2 роки і 2 місяці вітер на екваторі дме із заходу, а потім різко змінюється на східний) (рис. 4)

Отже, згідно з наведеним рис.

4. максимум приурочений до кінця зими - початку весни (лютий-березень), а мінімум до осені (вересень-жовтень). Найбільший сезонний контраст спостерігається у високих широтах (70-80 °. сш), де його від 450 од (березень) до 280 од (вересень). Із зменшенням широти амплітуда сезонних коливань падає (на 40 - 43град. - від 350 од взимку, до 280 од восени), а на широтах менше 30 °, сезонні зміни практично відсутні (від місяця до місяця не більше, ніж на 20 ОД). І це зрозуміло, тому що в тропіках сезони відсутні.

Ріс4

Причиною сезонних і широтних коливань є фотохімічні і динамічні процеси, характерні для земної атмосфери. Якщо сонячне випромінювання відсутній або ослаблене (ніч, зима, весна, осінь у високих широтах і т.д) реакція утворення озону не йде і руйнування молекул О3 визначається утворенням при довгохвильовому випромінюванні атома і молекули кисню. Цю схему поведінки озону вперше запропонував ще в 1930 р. англійський геофізик Чепмен і воно носить його ім'я (Чепменовскіе процеси).

Важливо знати "час життя", "час перебування" озону в атмосфері від його зародження до загибелі. На висоті 40 км фотохімічне час життя для озону становить приблизно 3 години, тобто це значно швидше динамічних процесів, які, як правило, тривають одну добу. На висоті 15 км зовсім по-іншому: тут фотохімічне час життя озону більше 100 діб, тобто довше динамічних процесів. Таким чином, динамічні процеси в даному випадку можуть вплинути на озон, а значить, концентрація О3 відображатиме інтенсивність саме динамічних процесів. Більш того, встановлено, що озон при висхідних процесах, підіймаючись вгору, стає "тонким", а значить загальна кількість озону буде менше, а при низхідних процесах озону більше, отже , відбувається і потовщення шару озону.

Тепер ясно який механізм сезонного ходу. Протягом зими відбувається накопичення (руйнівний вплив сонячного випромінювання слабо) озону. Таким чином, форма профілю озону визначається динамічними процесами. Саме фотохімічні процеси визначають характер розподілу озону, а динамічні лише перерозподіляють те, що вже створено.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна "6.1.9.1. ПРОБЛЕМИ АТМОСФЕРНОГО ОЗОНУ І озонова" ДІР ""
  1. 6.1. Програмна лекція 6.1. по модулю 6 "Основи неоекології: - Глобальні проблеми неоекології "
    проблем, викладених у першій частині курсу, вивчити основні неоекологіческіе глобальні проблеми, висвітлені на міжнародній конференції в Ріо-Де-Жанейро, розглянути окремі неоекологіческіе проблеми характерні в цьому аспекті для України. У зв'язку з поставленою метою, в результаті освоєння даного розділу модуля студенти повинні сформувати достатні вміння забезпечують здатність
  2. § 82. руйнування озонового шару
    озону) над полюсами Землі, що становить екологічну небезпеку. Тимчасові «дірки» виникають також над великими районами поза полюсами (у тому числі і над континентальними районами Росії). Причиною цих явищ є потрапляння в озоновий шар хлору і оксидів азоту, які утворюються в грунті з мінеральних добрив при їх руйнуванні мікроорганізмами , а також містяться у вихлопних
  3. § 43. СТРУКТУРА БІОСФЕРИ
    озону на висоті 20-45 км. Вміст озону в цьому шарі приблизно в 10 разів вище, ніж у атмосфері у поверхні Землі. Якщо весь цей озон зібрати і стиснути до тиску, рівного тиску атмосфери на рівні моря, то його шар складе 3 мм. У процесі утворення і руйнування озону відбувається поглинання ультрафіолетового випромінювання. Таким чином озоновий шар захищає поверхню планети від надлишку
  4. ДЖЕРЕЛА ОСВІТИ тропосферного озону І ЙОГО РОЛЬ У ФОРМУВАННІ зміг.
    проблеми. Це смоги, а також великий внесок тропосферного озону в зміні глобального клімату. Концентрація озону на висотах 2 - 7 км може варіювати в межах 20-40%, складаючи приблизно (2-3) 11.10-3 см. Природними джерелами тропосферного озону є глобальні атмосферні динамічні процеси, тобто молекули озону надходять в тропосферу при обміні повітряними масами з стратосферой.
  5. 7.4. Вплив людини на біосферу
    проблеми, викликані втручанням людини в біосферу. Посилення парникового ефекту, тобто потепління клімату в результаті підвищення вмісту в атмосфері парникових газів - діоксиду вуглецю, метану, оксидів азоту, озону, фреонів, а також деяких інших газів і парів води. Внесок у парниковий ефект діоксиду вуглецю становить 66%, метану - 18, фреонів - 8, оксиду азоту - 3, інших
  6. § 2. Суб'єкти та об'єкти екологічного права
    атмосферне повітря, ліси та інша рослинність, тваринний світ, мікроорганізми, генетичний фонд, природні ландшафти та інші об'єкти. Залежно від характеру об'єктів, їх місця в екологічній системі і юрисдикції, виділяють глобальні, регіональні та локальні об'єкти. До категорії глобальних належать об'єкти, що мають загальносвітове значення (наприклад, озоновий шар). Екосистеми того чи іншого
  7. СКОРОЧЕННЯ озонового шару.
    озону складається з трьох атомів кисню, а молекулярний кисень складається з двох атомів. Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери з атомарного кисню в результаті хімічної реакції під впливом сонячної радіації, викликає дисоціацію молекул кисню. O2 + уф> 2O ; O + O2 + (O2 або N2)> O3 + (O2 або N2). (Реакція була відкрита в 1930 р. Сіднеєм Чепманом).
  8. стратосферного ОЗОН І ЗМЕНШЕННЯ ЙОГО КІЛЬКОСТІ
    проблеми "кислотних дощів". Приступимо до розгляду джерел забруднення з'єднанням водню (нох) Водень надходить в стратосферу насамперед у вигляді води. Це добре зрозуміло для тропосфери, де вода вирішує більшість питань погоди та ін процесів. А ось у випадку зі стратосферним озоном вода є забруднювачем. Молекули води, що надходять в стратосферу, руйнуються під
  9. Тема 26. Методика розслідування екологічних злочинів.
    атмосферного повітря: Навчальний посібник. - М., 1993. 3. Винокуров А.Ю., Виноградов В.П. Прокурорський нагляд за виконанням законодавства про охорону навколишнього природного середовища: Навчальний посібник. - М.: МНЕПУ, 1996. Капука П.М. Прокурорський нагляд за виконанням законодавства про охорону земель, вод і атмосферного повітря від забруднень: Навчальний посібник. - М., 1987. Кузьмін С.В., Аршаніца Н.М.
  10. ВИКОРИСТАННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ОЗОНУ
    озону на подвійний або потрійний вуглецевого зв'язку з подальшим її розривом і освітою озонідов, які також як озон є нестійкими сполуками і швидко розкладаються. Каталітичне вплив озонування полягає в посиленні озоном окисляющей здатності кисню, який присутній в озонованою повітрі. Переваги озонованою води полягають в тому,
  11. ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ДЕРЖАВНОГО ЗАКОНОДАВСТВА В ГАЛУЗІ ОХОРОНИ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ
    атмосферного повітря грунтується на наступних принципах: - пріоритет охорони життя і здоров'я людини, сьогодення і майбутнього поколінь; - забезпечення сприятливих екологічних умов для життя, праці та відпочинку людини; - недопущення незворотних наслідків забруднення aтмосферного повітря для навколишнього природного середовища; - обов'язковість державного
  12. § 1. Кріміналістічна характеристика екологічних злочінів
    атмосферного Повітря, охорону та Використання Рослин та ТВАРИНИ світу та іншім спеціальнім законодавством. Во время Розслідування екологічних злочінів звітність, враховуваті низьку ВАЖЛИВО становищем, что містяться в законах України «Про охорону атмосферного повітря», «Про тваринний світ», «Про природно -Заповідний фонд України »,« Про поводження з радіоактівнімі відходамі »,« Про Використання
  13. Екологічне право: Поняття та джерела
    атмосферного Повітря "" Про природно-Заповідний фонд України "," Про тваринний світ "" Про карантин рослин ". До того ж деякі отношения у сфере Використання та ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО природного середовища врегульовано кодексами (земельним, водним, лісовім, про надра), а такоже Законами України" Про плату за землю " та "Про ветеринарну медицину" в конституції України записано:
  14. Біотичних ПРОЦЕСИ В БИОСФЕРЕ.
      проблеми біологічної регуляції навколишнього середовища, В.В. Горшков, В.Г. Горшков, В.І. Данилов-Данільян та ін (1999) дійшли висновку, що в даний час в екологічній науці відомі дві основні концепції взаємодії біоти і навколишнього її середовища. 1. Традиційна. Навколишнє середовище придатна для життя в силу унікальних умов на поверхні Землі, а природна біота
  15. № 127. Право віключної власності народу України.
      Атмосферні Повітря, Водні та Інші ПРИРОДНІ РЕСУРСИ, Які знаходяться в межах территории України, ПРИРОДНІ РЕСУРСИ ее континентального шельфу, віключної (морської) Економічної зони є об'єктами права власності Українського народу. Від имени Українського народу права власника здійснюють органи ДЕРЖАВНОЇ влади та органи місцевого самоврядування в межах, визначених цією Констітуцією. Кожний громадянин
  16. ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТТЯ «БІОСФЕРА»
      атмосферні процеси (нагрівання та охолодження повітряних мас, насичення їх вологою і т.д.). Атмосфера (грец. «атмос» - пар) - газова оболонка Землі, що складається з суміші різних газів, водяної пари, пилу і т.д. океан (табл. 6.2., по Н. Реймерс, 1990 стор 153). Загальна маса атмосфери - 5,15 х1015 т. Вона простягається над поверхнею літосфери і гідросфери і не має різкої верхньої
  17. 6.1. ПРОБЛЕМНА ЛЕКЦІЯ 6.1. ПО МОДУЛЯ 6 "ОСНОВИ неоекологія" - ГЛОБАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ неоекологія.
      проблем в цьому розділі основна увага зосереджена на матеріалах, підготовлених виконавчим директором Програми ООН з навколишнього середовища М. К. Толба до міжнародної конференції в Ріо-де-Жанейро. Оскільки екологічні глобальні проблеми нерозривно пов'язані з неоекологіческімі, невідворотним є їх деяке повторення, але не за змістом, а за змістом. Тому деякі
  18. 7.2. Абіогенні складові біосфери
      атмосферні процеси - посилення парникового ефекту, руйнування озонового шару, кислотні дощі, смог. Літосфера - це верхня тверда оболонка Землі, потужність якої складає 50-200 км. Верхній шар літосфери називається земною корою. В даний час на літосферу робить найсильніший техногенний вплив людей, що стало одним з факторів руйнування біосфери. Штучні
© 2014-2020  ibib.ltd.ua