Az ózonoszféra bolygónk légkörének az a rétege, amely blokkolja az ultraibolya spektrum legkeményebb részét. A napfény bizonyos fajtái káros hatással vannak az élő szervezetekre. Időnként az ózonoszféra elvékonyodik, különböző méretű rések jelennek meg benne. A veszélyes sugarak szabadon behatolhatnak a Föld felszínén megjelenő lyukakon. Hol található az ózonréteg? Mit lehet tenni a mentés érdekében? A javasolt cikk a Föld földrajzi és ökológiai problémáinak tárgyalására szolgál.
Mi az ózon?
Az oxigén a Földön két egyszerű gázhalmazállapotú vegyület formájában létezik, része a víznek és nagyon sok más általános szervetlen és szerves anyagnak (szilikátok, karbonátok, szulfátok, fehérjék, szénhidrátok, zsírok). Az elem egyik legismertebb allotróp módosulata az egyszerű oxigén anyag, képlete O2. Az atomok második módosulata az O (ózon). Ennek az anyagnak a képlete: O3. A háromatomos molekulák energiafeleslegben keletkeznek, például a természetben villámlás következtében. Ezután megtudjuk, mi a Föld ózonrétege, miért változik folyamatosan a vastagsága.
Az ózon normál körülmények között kék gáz, éles, sajátos aromájú. Az anyag molekulatömege 48 (összehasonlításképpen - Mr(levegő)=29). Az ózon szaga zivatarra emlékeztet, mert e természeti jelenség után több O3 molekula van a levegőben. A koncentráció nem csak ott növekszik, ahol az ózonréteg található, hanem a Föld felszínéhez közel is. Ez a kémiailag aktív anyag mérgező az élő szervezetekre, de gyorsan disszociál (lebomlik). A laboratóriumban és az iparban speciális eszközöket - ózonizálókat - hoztak létre az elektromos kisülések levegőn vagy oxigénen keresztül történő átvezetésére.
Mi az ózonréteg?
O3 molekulák nagy kémiai és biológiai aktivitással rendelkeznek. A harmadik atom kétatomos oxigénhez való kapcsolódása az energiatartalék növekedésével és a vegyület instabilitásával jár együtt. Az ózon könnyen lebomlik molekuláris oxigénre és aktív részecskékre, amelyek erőteljesen oxidálnak más anyagokat és elpusztítják a mikroorganizmusokat. De gyakrabban a szagú vegyülettel kapcsolatos kérdések a Föld feletti légkörben való felhalmozódására vonatkoznak. Mi az ózonréteg, és miért káros a pusztulása?
Bolygónk felszíne közelében mindig van bizonyos mennyiségű O3 molekula, de a vegyület koncentrációja a magassággal nő. Ennek az anyagnak a képződése a sztratoszférában történik a Nap ultraibolya sugárzása miatt, amely nagy mennyiségű energiát hordoz.
Ózonszféra
Vana Föld feletti térrégió, ahol sokkal több ózon van, mint a felszínen. De általában az O3 molekulákból álló héj vékony és nem folytonos. Hol található a Föld ózonrétege vagy bolygónk ózonoszférája? A képernyő vastagságának változékonysága többször is megzavarta a kutatókat.
Bizonyos mennyiségű ózon mindig jelen van a Föld légkörében, koncentrációja jelentős ingadozásokat mutat a magasság függvényében és az évek során. Ezeket a problémákat akkor fogjuk megvizsgálni, miután megtudtuk az O3. molekulák védőernyőjének pontos helyét
Hol van a Föld ózonrétege?
Az ózonmolekulák tartalmának észrevehető növekedése 10 km-es távolságban kezdődik, és a Föld felett 50 km-ig tart. De a troposzférában jelenlévő anyag mennyisége még nem képernyő. Ahogy távolodsz a Föld felszínétől, az ózon sűrűsége növekszik. A maximális értékek a sztratoszférára, annak 20-25 km magasságban lévő régiójára esnek. 10-szer több O3 molekula található itt, mint a Föld felszínén.
De miért aggasztja a tudósokat és a hétköznapi embereket az ózonréteg vastagsága és integritása? A védőernyő állapota miatti fellendülés az elmúlt évszázadban robbant ki. A kutatók azt találták, hogy az Antarktisz felett a légkör ózonrétege elvékonyodott. Megállapították a jelenség fő okát - az O3 molekulák disszociációját. A pusztulás számos tényező együttes hatásának eredményeként következik be, ezek közül a vezető az antropogén, az emberiség tevékenységével kapcsolatos.
Ózonlyukak
Az elmúlt 30-40 évben a tudósok rések megjelenését figyelték meg a Föld felszíne feletti védőernyőn. A tudományos közösséget megriasztják azok a hírek, amelyek szerint az ózonréteg, a Föld pajzsa gyorsan leépül. Az 1980-as évek közepén az összes média jelentést nyomtatott egy "lyukról" az Antarktisz felett. A kutatók észrevették, hogy az ózonrétegben ez a rés tavasszal megnő. A károk növekedésének fő oka a mesterséges és szintetikus anyagok - klór-fluor-szénhidrogének. E vegyületek leggyakoribb csoportjai a freonok vagy hűtőközegek. Több mint 40 ebbe a csoportba tartozó anyag ismeretes. Számos forrásból származnak, mert az élelmiszeripar, a vegyipar, az illatszeripar és más iparágak is alkalmazhatók.
A freonok összetétele a szén és a hidrogén mellett halogéneket is tartalmaz: fluor, klór, néha bróm. Számos ilyen anyagot használnak hűtőközegként a hűtőszekrényekben és a légkondicionálókban. Maguk a freonok stabilak, de magas hőmérsékleten és aktív vegyi anyagok jelenlétében oxidációs reakciókba lépnek. A reakciótermékek tartalmazhatnak olyan vegyületeket, amelyek mérgezőek az élő szervezetekre.
Freon- és ózonszűrő
A klórozott-fluorozott szénhidrogének kölcsönhatásba lépnek az O3 molekulákkal, és elpusztítják a Föld felszíne feletti védőréteget. Eleinte az ózonoszféra elvékonyodását a vastagság természetes ingadozásának tekintették, ami folyamatosan megtörténik. De idővel olyan lyukakat észleltek, mint az Antarktisz feletti "lyuk".az egész északi féltekén. Az ilyen rések száma nőtt az első megfigyelés óta, de kisebbek, mint a jeges kontinensen.
A tudósok kezdetben kételkedtek abban, hogy a CFC-k okozták az ózon pusztulási folyamatát. Ezek nagy molekulatömegű anyagok. Hogyan juthatnak el a sztratoszférába, ahol az ózonréteg található, ha az sokkal nehezebb, mint az oxigén, a nitrogén és a szén-dioxid? A zivatar idején a légkörben felfelé irányuló áramlások megfigyelései, valamint a kísérletek bebizonyították, hogy a különböző részecskék levegővel 10–20 km-es magasságig behatolhatnak a Föld felett, ahol a troposzféra és a sztratoszféra határa található.
Változatos ózonlebontó anyagok
Az ózonpajzs a szuperszonikus repülőgépek és különféle típusú űrhajók hajtóműveiben az üzemanyag elégetése során keletkező nitrogén-oxidokat is fogadja. Egészítse ki azon anyagok listáját, amelyektől a légkör, az ózonréteg és a szárazföldi vulkánok kibocsátása megsemmisül. Néha a gáz- és poráramok elérik a 10-15 kilométeres magasságot, és több százezer kilométerre terjednek.
A nagy ipari központok és megavárosok feletti szmog szintén hozzájárul a légkörben lévő O3 molekulák disszociációjához. Az ózonlyukak méretének növekedésének okának tekintik az úgynevezett üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedését is a légkörben, ahol az ózonréteg található. Így az éghajlatváltozás globális környezeti problémája közvetlenül összefügg az ózonréteg károsodásával. A tény az, hogy üvegházhatású gázok tartalmaznakO3 molekulákkal reagáló anyagok. Az ózon disszociál, az oxigénatom más elemek oxidációját okozza.
Az ózonpajzs elvesztésének veszélye
Voltak-e rések az ózonoszférában az űrrepülések, a freonok és más légköri szennyező anyagok megjelenése előtt? A fenti kérdések vitathatóak, de egy következtetés önmagát sugallja: a légkör ózonrétegét tanulmányozni kell, és meg kell őrizni a pusztulástól. Bolygónk molekulák képernyője nélkül O3 elveszíti védelmét a hatóanyagréteg által elnyelt bizonyos hosszúságú kemény kozmikus sugarak ellen. Ha az ózonpajzs vékony vagy hiányzik, akkor a Föld alapvető életfolyamatai veszélybe kerülnek. A túlzott ultraibolya sugárzás növeli az élő szervezetek sejtjeinek mutációinak kockázatát.
Ózonréteg védelme
A védőernyő vastagságára vonatkozó adatok hiánya az elmúlt évszázadokban és évezredekben megnehezíti az előrejelzéseket. Mi történik, ha az ózonoszféra teljesen összeomlik? Az orvosok több évtizede megfigyelték a bőrrák által érintettek számának növekedését. Ez a túlzott ultraibolya sugárzás által okozott betegségek egyike.
1987-ben több ország csatlakozott a Montreali Jegyzőkönyvhöz, amely a klórozott-fluorozott szénhidrogének előállításának csökkentését és teljes tilalmát írta elő. Ez csak egyike volt azoknak az intézkedéseknek, amelyek segítenek megőrizni az ózonréteget – a Föld ultraibolya védőpajzsát. De a freonokat továbbra is az ipar állítja elő, és belépnek a légkörbe. Azonban a montreali betartásaA protokoll az ózonlyukak csökkenéséhez vezetett.
Mit tehet mindenki az ózonoszféra megmentéséért?
A kutatók szerint a védőernyő teljes helyreállítása még több évtizedet vesz igénybe. Ez abban az esetben történik, ha intenzív pusztítása leáll, ami sok kétséget vet fel. Az üvegházhatású gázok továbbra is bejutnak a légkörbe, rakétákat és más űrjárműveket indítanak, és a különböző országok repülőgépparkja növekszik. Ez azt jelenti, hogy a tudósoknak még ki kell dolgozniuk hatékony módszereket az ózonpajzs megvédésére a pusztulástól.
Hétköznapi szinten is mindenki hozzá tud járulni. Az ózon kevésbé bomlik le, ha a levegő tisztább lesz, kevesebb port, kormot és mérgező járműveket bocsát ki. A vékony ózonoszféra védelme érdekében szükséges a hulladékok égetésének leállítása, mindenhol biztonságos elhelyezésük megteremtése. Környezetbarátabb üzemanyagokra kellene átállni a közlekedésben, és mindenhol spórolni kell a különféle energiaforrásokkal.
