Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат

Реферат виконав: студент ФПрН-3Фурсов Е.Ю

Національний Університет «Києво-Могилянська Академія»

Кафедра екології

КИЇВ 1999

Вступ

У 1985 р. фахівці з Британської Антарктичної Служби дослідження атмосфери повідомили про полностью несподіваний факт: весняний вміст озону в атмосфері над станцією Халлі-Бей в Антарктиді зменшився за період з 1977 по 1984 р. на 40%. Незабаром це підтвердили Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат інші дослідники, що проявили, що область зниженого вмісту озону іде за межі Антарктиди і за висотою охоплює шар від 12 до 24 км, тобто значну частину нижньої стратосфери. Найбільш докладним дослідженням озонового шару над Антарктидою було міжнародний Літаковий Антарктичний Озоновиий Експеримент. Протягом експеременту вчені з 4 країн декілька разів піднімалися в зону зниженого вмісту озону Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат і зібрали детальні дані про її розміри і хімічні процеси, які там вібуваються. Фактично це означало, що в полярній атмосфері є озонова "дірка". На початку 80-х за вимірюваннями зі супутника "Німбус-7" аналогічна дірка була виявлена і в Арктиці, правда вона охоплювала значно меншу площу і зниження рівня озону Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат в ній було не таке суттєве - біля 9%. У середньому на Землі з 1979 по 1990 р. вміст озону впав на 5%.

Принцип проблеми. Наслідки для “живого”.

Це відкриття стурбувало як вчених, так і широку громадськість, оскільки це означало, що шар озону, який охоплює нашу планетку, знаходиться в більшій небезпеці, ніж вважали Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат раніше. Потоншення цього шару може призвести до серйозних наслідків для людства. Вміст озону в атмосфері менше за 0.0001%, однак саме озон повністю поглинає смертельне ультрафіолетове випромінювання сонця з довжиною хвилі l<280 нм і значно ослабляє смугу УФ-Б з 280

Зниження концентрації озону на 1% приводить Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат в середньому до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету у поверхні землі на 2%. Ця оцінка підтверджується вимірюваннями, проведеними в Антарктиді (правда, через низьке положення сонця, інтенсивність ультрафіолету в Антарктиді все ще нижче, ніж в середніх широтах). За своїм впливом на живойі організми жорсткий ультрафіолет подібний до іонізуючих випромінювань, однак, через Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат більшу, ніж у g-випромінювання довжину хвилі він не здатний проникати глибоко в тканини, і тому вражає тільки поверхневі органи. Жорсткий ультрафіолет володіє достатньою енергією для руйнування ДНК і інших органічних молекул, що викликає рак шкіри, осбливо швидкоплинну злоякісну меланому, катаракту і імунну недостатність. Природно, жорсткий ультрафіолет здатний викликати і звичайні Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат опіки шкіри і рогівки. Вже сразу у всьому світі помітне збільшення захворювання раком шкіри, однак значна кількість інших чинників (наприклад, популярність загару зросла, яка призводить до того, що люди більше часу проводять на сонці, таким чином отримуючи велику дозу УФ опромінення) не дозволяє совершенно точно стверджувати, що цьому сприяло Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат зменшення вмісту озону. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому представляє велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти проявили, що планктон, який мешкає в приповерхневому шарі при збільшенні інтенсивності жорсткого УФ може серйозно постраждати і навіть загинути повністю. Планктон знаходится в основі харчових ланцюжків удобно всіх морських екосистем Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат, тому без прикрас можна сказати, що удобно все життя приповерхневих шарів морів і океанів може зникнути. Рослини менш чутливі до жорсткого УФ, але при збільшенні дози можуть постраждати і вони. Якщо вміст озону в атмосфері значно зменшиться, людство просто знайде засіб захисту від жорсткого УФ випромінювання але при Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат цьому ризикує померти від голоду.

Неувязка з “хімічної” точки зору

Утворення озону описується рівнянням реакції:

O2+O0 →O3

Необхідний для цієї реакції атомарний кисень вище за рівеню 20 км утвориться при розщепленні кисня під дією ультрафіолетового випромінювання з l<240 нм

O2+hО0→2O

Нижче за цей рівень такі фотони майже не проникають, і Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат атоми кисня утворяться, в основному, при фотодиссоціації двоокисі азотуфотонами м'якого ультрафіолета з l<400 нм:

NO2+hО0→NO+2О

Руйнування молекул озону проходить при їх попаданні на частки аерозолів або на поверхню землі, але основний стік озону визначають цикли каталітичних реакцій в газовій фазі:

O3+Y0→YO+O2YO+O0→Y+O Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат2

де Y=NO, OH, Cl, Br

Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в кінці 1960-х років, тоді вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону являють викиди водяної пари і окисів азоту (NOХ) з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет. Однак, надзвукова авіація розвивалася значно менш бурхливими Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат темпами, ніж передбачалося. Сразу у комерційних цілях використовується тільки "Конкорд", що здійснює декілька рейсів в тиждень між Америкою і Європою, з військових літаків в стратосфері літають удобно тільки надзвукові стратегічні бомбардувальники, такі як B1-B або Ту-160 і розвідувальні літаки типу SR-71. Таке навантаження навряд чи представляє Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат серйозну загрозу для озонового шару. Викиди окисів азоту з поверхні землі внаслідок спалення викопного палива, масового виробництва і застосування азотних добрив також представляє певну небезпеку для озонового шару, але окиси азоту нестійкі і просто руйнуються в нижніх шарах атмосфери. Пуски ракет також відбуваються не дуже нередко, проте, хлоратні тверді палива Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат що використовуються в сучасних космічних системах, наприклад в твердопаливних прискорювачах "Спейс-Шаттл" або "Аріан", можуть наносити серйозної локальної шкоди озоновому шару в районі запуску.

Хлорфторвуглеці(-водні) (ХФВ)

У 1974 г. М. Дескатьіна і Ф. Роуленд з Каліфорнійського університету в Ірвіне проявили, що хлорфторвуглеці (ХФВ) можуть руйнувати озон. З того часу так звана Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат хлорфторвуглецева неувязка стала однією з основних в дослідженнях на забруднення атмосфери. Хлорфторвуглеці вже більше за 60 років використовуються як “холодагенти” в холодильниках і кондиціонерах, пропелленти для аерозольних сумішей, піноутворюючі агенти у вогнегасниках, очищувачі для електронних приладів, при хімічному чищенні одягу, при виробництві пінопластиків. Колись вони розглядалися як ідеальні для Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат удобного застосування хімічні речовини оскільки вони дуже стабільні і неактивні, а значить не токсичні. Як це ні пародоксально, але саме інертність цих з'єднань робить їх небезпечною для атмосферного озону. ХФВ не розпадаються швидко в тропосфері (нижньому шарі атмосфери, який має межі від поверхні землі до висоти 10 км), як це Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат відбувається з більшістю оксидів азоту, і зрештою проникають в стратосферу, верхня межа якої розташовується на висоті біля 50 км. Если молекули ХФВ підіймаються до висоти приблизно 25 км, де концентрація озону максимальна, вони зазнають інтенсивного впливу ультрафіолетового випромінювання, який не проникає на менші висоти через екрануючу дію озону Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат. Ультрафіолет руйнує стійкі в звичайних умовах молекули ХФВ, які розпадаються на компоненти що володіють високою реакційною здатністю, зокрема атомний хлор. Таким чином ХФВ переносить хлор з поверхні землі через тропосферу і нижні шари атмосфери, де менш інертні з'єднання хлора руйнуються, в стратосферу, до шара з найбільшою концентрацією озону. Дуже важливо Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат, що хлор при руйнуванні озону діє подібно каталізатору: в ході хімічного процесу його кількість не зменшується.

Внаслідок цього один атом хлора може зруйнувати до 100 000 молекул озону перш ніж буде дезактивован або повернеться в тропосферу. Сразу викид ХФВ в атмосферу оцінюється мільйонами тонн, але потрібно зазначити, що навіть у гіпотетичному Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат випадку повного припинення виробництва і використання ХФВ негайного результату досягнути не вдасться: дія ХФВ, що вже попали в атосферу буде продовжуватися декілька десятиріч. Вважається, що час життя в атмосфері для двох ХФВ фреон-11 (CFCl3), що найбільш обширно використовуються і фреон-12 (CF2Cl2) становить 75 і 100 років відповідно.

Окиси азоту здатні руйнувати Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат озон, однак, вони можуть реагувати і з хлором.

Наприклад:

O3+Cl0→ClO+O2

ClO+NО0→NO2+Cl

NO2→NO+О0

O2+O0→O3

В ході цієї реакції вміст озону не міняється. Більш важливою є інша реакція:

ClO+NO2→ClONO2

Сполука, що утворюється в ході реакції хлористий нітрозил є так Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат званим “резервуаром” хлора. Хлор, який міститься в йому неактивний і не може вступити в реакцію з озоном. Зрештою така молекула-резервуар може поглинути фотон або вступити в реакцію з будь-якою іншою молекулою і вивільнити хлор, але вона також може покинути стратосферу. Розрахунки показують, що якби в стратосфері були відсутні Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат окиси азоту, то руйнування озону йшло б набагато швидше. Іншим важливим резервуаром хлора є хлористий водень HCl, що утворюється при реакції атомарного хлора і метану СH4.

ХФВ в промисловості.

Приймаючи до уваги ці аргументи багато країн почали вживати заходів направлених на скорочення виробництва і використання ХФВ Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат. З 1978 р. в США було заборонене використання ХФВ в аерозолях. На жалко, використання ХФВ в інших галузях обмежене не було. У вересні 1987 р. 23 найрозвинутіші країни світу підписали в Монреалі конвенцію, що зобов'язує їх знизити споживання ХФВ. Згідно з досягнутою домовленістю розвинені країни повинні до 1999 р. знизити споживання ХФВ до Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат половини рівня 1986 р. Для використання в якості пропеллента в аерозолях вже знайдений непоганий замінник ХФВ - пропан-бутанова суміш. По фізичних параметрах вона удобно не поступається фреонам, але, на відміну від их, вогненебезпечна. Проте такі аерозолі вже використовують в багатьох країнах світу. Складніше з холодильними установками - другим по величині споживачем фреонов. Справа Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат в тому, що через полярність молекули ХФВ мають високу теплоту випаровування, що дуже важливо для робочого тіла в холодильниках і кондиціонерах. Кращим відомим на сьогодні замінником фреонов є аміак, але він токсичний і все ж поступається ХФВ за фізичними параметрами. Непогані результати отримані для повністю фторованих Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат вуглеводнів. У багатьох країнах ведуться розробки нових замінників і вже досягнуті непогані практичні результати, але повністю ця неувязка ще не вирішена.

Використання фреонів продовжується і поки далековато навіть до стабілізації рівня ХФВ в атмосфері. Так, за даними мережі Глобального моніторинга змін клімату, в фонових умовах - на берегах Тихого і Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат Атлантичного океанів і на островах, дальних від промислових і густонаселених районів - концентрація фреонів -11 та -12 в цей час росте з швидкістю 5-9% на рік. Вміст в стратосфері фотохімічно активних з'єднань хлора в цей час в 2-3 рази вище в порівнянні з рівнем 50-х років, до початку швидкого виробництва фреонів.

Інший погляд на делему

Разом Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат з тим, ранні прогнози, які передбачали, що при збереженні сучасного рівня викиду ХФВ, до середини XXI ст. вміст озону в стратосфері може впасти вдвічі, можливо були дуже пессемістичними. По-перше, “дірка” над Антарктидою багато в чому є слідством метеорологічних процесів. Утворення озону можливо тільки при наявності ультрафіолету і Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат під час полярної ночі не йде. Зимою над Антарктикою утвориться стійкий вихор, який перешкоджає притоку багатого на озон повітря з середніх широт. Тому до весни навіть невелику кількість активного хлора здатна нанести серйозної шкоди озоновому шару. Такий вихор удобно відсутній над Арктикою, тому у північній півкулі падіння концентрації озону Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат значно менше. Багато дослідників вважають, що на процес руйнування озону впливають полярні стратосферні хмари. Ці висотні хмари, які набагато частіше спостерігаються над Антарктикою, чим над Арктикою, утворяться зимою, если відсутнє сонячне світло і в умовах метеорологічної ізоляції Антарктиди температура в стратосфері падає нижче за -80°. Можна передбачити, що з Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат'єднання азоту конденсуються, замерзають і залишаються пов'язаними з хмарними частками і тому позбавляються можливості вступити в реакцію з хлором. Можливо також, що хмарні частки здатні каталізувати розпад озону і резервуарів хлору. Все каже про те, що ХФВ здатні спричинити помітне зниження концентрації озону тільки в специфічних атмосферних умовах Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат Антарктиди, а для помітного ефекту в середніх широтах, концентрація активного хлора виновата бути набагато вищою. По-друге, при руйнуванні озонового шару жорсткий ультрафіолет почне проникати глибше в атмосферу. Але це означає, що утворення озону буде відбуватися як і раніше, але тільки трохи нижче, в області з величавым вмістом кисня Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат. Правда, в цьому випадку озоновий шар буде в більшій мірі схильний до дії атмосферної циркуляції.

Хоч перші песимістичні оцінки були переглянені, це ні в якому разі не означає, що проблеми немає. Швидше стало ясно, що немає негайної, серйозної небезпеки. Навіть найбільш оптимістичні оцінки передбачають при сучасному рівні викиду ХФВ в Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат атмосферу серйозні біосферні порушення у другій половині XXI ст., тому скорочувати використання ХФВ всеж таки необхідно.

Висновок

Можливості впливу людини на природу постійно ростуть і вже досягли такового рівня, если людина може зруйнувати планетку, знишити все живе, повністю змінити кліматичні умови інш. Вже не в перший раз речовина, який довгий час вважався Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат полностью нешкідливою, виявляється насправді надто небезпечною. Років двадцять вспять навряд чи хто-небудь міг передбачити що звичайний аерозольний балончик може представляти серйозну загрозу для планети загалом. На нещастя, далековато не завжди вдається вчасно передбачити, як та або інша сполука буде впливати на біосферу. Однак у випадку з ХФВ Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат така можливість була: всі хімічні реакції, що описують процес руйнування озону ХФВ надто прості і издавна відомі. Але навіть після того, як неувязка ХФВ була в 1974 р. сформульована, лише США вжили які-небудь заходів по скороченню виробництва ХФВ хоча входи ці були полностью недостатні. Була потрібна досить Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат серйозна демонстрація небезпеки ХФВ для того, щоб були прийняті серйозні входи в світовому масштабі. Потрібно помітити, що навіть після виявлення озоновой “дірки”, ратифікування Монреальської конвенції якийсь час знаходилося під загрозою. Може неувязка ХФВ навчить з великою увагою і з застереженням ставитись до всіх речовин, що попадають в біосферу внаслідок діяльності Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат людства.

Перечень литературы

Антропогенные конфигурации климата (под ред. Будыко М.И. и Израэля Ю.А.).-Л., Гидрометиздат, 1987.

Миронов Л.В. Разрушение озонового слоя Земли хлорфторуглеродами. -Л., Гидрометеоиздат, 1989.

Израэль Ю.А. Задачи среды и пути их решения. –Л., Гидрометеоиздат, 1984.

Бронштейн Д.Л. Современные средства измерения загрязнения атмосферы. –Л.: Гидрометиздат, 1989.

Кондратьев К.Л Проблема стратосферного озону. Хлорфторвуглеці(ХФВ) та їх вплив на озоновий шар - реферат. Современное состояние и перспективы внедрения спутников для монитринга климата.-Метеорология и гидрология. 1982, № 7.



problemi-effektivnosti-centrov-transfera-tehnologij-kak-instrumenta-modernizacii-ekonomiki-rossii.html
problemi-ekologicheskoj-genetiki-ekologo-geneticheskie-metodi-kontrolya-kachetsva-proizvoditelya-produkcii.html
problemi-ekologii-v-sovremennoj-literature-po-romanu-ch-ajtmatova-plaha-sochinenie.html