Ozónové diery sú dôležitým environmentálnym problémom našej doby. Atmosféra bráni ničeniu ekosystému, chráni ho pred ultrafialovým žiarením a troskami z vesmíru. Na konci 20. storočia však vedci objavili v Antarktíde ozónovú dieru, ktorá predstavovala stenčovanie ozónovej vrstvy, tak potrebnej na ochranu zemského povrchu.

Ozónové diery, ktorých príčiny a následky už odborníci dobre preštudovali, ohrozujú životy ľudí, zvierat a rastlín.

Čo sú ozónové diery?

Ozónová vrstva je súčasťou stratosféry. Rozprestiera sa v nadmorskej výške 12 až 30 km. Čím vyšší je obsah ozónu, tým viac je Zem chránená pred škodlivými účinkami slnečného žiarenia. Zaujímavý fakt: prvýkrát začali hovoriť o stenčovaní ochranného obalu v roku 1957. Ozónová diera sa stala hrozbou pre život na Zemi.

Podstata problému

Zdrojom tvorby ozónu je kyslík, ktorý je vystavený ultrafialovému žiareniu. Takáto reakcia vedie k tomu, že planéta je obalená vrstvou plynu, cez ktorú nepreniká žiarenie. Problému stenčovania ozónovej vrstvy sa začala venovať veľká pozornosť v 80. rokoch. 20. storočie. J. Farman, britský vedec, je právom považovaný za objaviteľa tohto fenoménu.

Na takýchto miestach dochádza k poklesu množstva ozónu. Jeho koncentrácia sa zníži na 30-35%. Cez tieto oblasti ultrafialové lúče voľne prenikajú do atmosféry a spaľujú všetok život na planéte.

Umiestnenie otvorov

J. Farmen ako súčasť výskumnej skupiny v roku 1985 objavil najväčší OD nad Antarktídou. Zároveň sa táto anomália objavila v lete, v auguste. V zime, v decembri až januári, sa plyn začal zrážať a dieru vytvorenú v lete stiahol natoľko, že úplne zmizol. Pokračovaním štúdie vedci našli mnoho ďalších malých OD. Diery boli lokalizované nad Arktídou, existovali asi 7 dní, po ktorých bola škrupina obnovená.

Teraz sa mapa ozónových dier neustále mení, vzhľadom na ročné obdobie. Najčastejšie sa tvoria v teplých obdobiach. Kritické body, kde sa pozoruje stenčovanie škrupiny, sú vo výške 19 km nad Zemou.

Ako vznikajú OD?

Existuje niekoľko dôvodov pre vzhľad OD. Jeden z nich je podľa odborníkov spôsobený prírodnými javmi, ktoré sú pozorované na póloch Zeme. Teoretické opodstatnenie prítomnosti tejto anomálie sa redukuje na existenciu polárnych nocí, počas ktorých sa slnečné lúče nedostávajú na povrch Zeme, čo zabraňuje tvorbe ozónu. To vedie k vzniku stratosférických oblakov, s ktorými sa prepravujú malé ľadové kryštály obsahujúce chlór. Táto látka má deštruktívny účinok na atmosféru.

Ďalším dôvodom, ktorý negatívne ovplyvňuje stav ochranného obalu, sú obdobia sopečnej činnosti, ktoré sa pozorujú na povrchu Zeme. Pri sopečných erupciách dochádzalo a stále dochádza k intenzívnym emisiám splodín horenia, ktoré prispievajú k ničeniu vrstiev stratosféry.

Freón, čo je skupina uhľovodíkov s atómami fluóru, má tiež silný negatívny vplyv na celistvosť ochranných vrstiev.

Ozónová diera vzniká v dôsledku deštrukcie ozónu pod vplyvom chemických zlúčenín uvoľňovaných do atmosféry v dôsledku antropogénnych faktorov.

Hlavné poškodzovače ozónovej vrstvy

Technologický pokrok a ML sú neoddeliteľne spojené. Hlavným zdrojom škodlivých látok, ktoré ničia ozón, sú rôzne závody, továrne, plynové tepelné elektrárne a pod.. Ich emisie obsahujúce prvky ako vodík, bróm, kyslík, splodiny horenia, vstupujúce do atmosféry, znižujú množstvo ozónu, čo vedie k k stenčeniu ochranného obalu.

Veľké množstvo energie, ktoré sa uvoľňuje počas jadrových testov, je sprevádzané uvoľňovaním dusíka. Táto látka reaguje s ozónom a ničí ho. Odborníci vypočítali, že v období rokov 1950 až 1970 sa v dôsledku výbuchov na jadrových testovacích miestach uvoľnilo do atmosféry viac ako 3 milióny ton dusíka.

Oxidy tohto prvku vznikajú v prúdových leteckých motoroch. S nárastom výkonu motora stúpa teplota v spaľovacích komorách. Ročne sa do ovzdušia vypustí dusík v množstve viac ako 1 milión ton. 1/3 z tejto sumy pripadá na prevádzku prúdových leteckých motorov.

Neblahý vplyv na ozón majú aj minerálne hnojivá, ktoré sa vo veľkom používajú v poľnohospodárstve. V nich obsiahnuté chemické prvky, ktoré reagujú s baktériami v pôde, produkujú dusík, ktorý sa následne oxiduje.

Hypotézy o prirodzenom pôvode OD

Ruskí vedci poukazujú na to, že stenčovanie ozónovej vrstvy je jav, ktorý vznikol len z prirodzených príčin. V roku 1999 teda vyšla vedecká práca, ktorej autorom boli A.P. Kapitsa a A.A. Gavrilov. Vyšlo na základe tajfúnu Moskovskej štátnej univerzity NPO. Podľa ruských vedcov bol pokles ozónovej vrstvy na Zemi pozorovaný ešte predtým, ako ho objavili ich britskí kolegovia.

A.P. Kapitsa a A.A. Gavrilov experimentálne zistili, že existuje množstvo prírodných faktorov, ktoré prispievajú k zníženiu množstva ozónu v stratosfére, a vplyv týchto faktorov sa neustále zvyšuje. Na takýchto miestach môže vzniknúť ozónová diera. Jeho výskyt je spôsobený prírodnými javmi a nie antropogénnym vplyvom, ktorý síce poškodzuje životné prostredie, ale v menšej miere, ako sa očakávalo.

Aké sú dôsledky pre ľudstvo poškodzovania ozónovej vrstvy?

Ekológovia vidia nebezpečenstvo poklesu množstva ozónu v tom, že stratosférou budú voľne prechádzať ultrafialové lúče škodlivé pre všetko živé. Tento vplyv sa týka aj ľudí: rastie počet onkologických ochorení. Vedci prišli na to, že ak koncentrácia ozónu klesne čo i len o 1 %, počet ľudí s rakovinou sa zvýši o 7000 ľudí ročne. Na prvom mieste budú kožné ochorenia a potom onkologické ochorenia postihujúce iné orgány ľudského tela.

Ďalším dôsledkom OD je redukcia vegetácie na Zemi. Zníženie tohto typu krytu povedie k smrti zvierat na zemskom povrchu a v dôsledku toho aj v hlbinách mora. Dokonca aj teraz je vyhynutie niektorých druhov zvierat spôsobené procesmi prebiehajúcimi vo vrstvách atmosféry.

Vedci si sú dobre vedomí nebezpečenstva OD, preto vyzývajú na prijatie opatrení na obnovu ozónovej vrstvy, inak môže táto prírodná katastrofa viesť k nepredvídateľným následkom na Zemi.

Prognózy do budúcnosti

OA je jedným z najdôležitejších globálnych environmentálnych problémov. Vedci v mnohých krajinách neustále sledujú procesy prebiehajúce v stratosfére, zaznamenávajú nárast alebo pokles ozónovej vrstvy, ako aj určujú faktory, ktoré ju ovplyvňujú. Zaujímavé je, že v niektorých regiónoch možno zaznamenať pozitívny trend v obnove prvku potrebného pre Zem.

OD nad Antarktídou mal najväčšiu veľkosť v roku 2000. Za uplynulé obdobie sa nezvýšila, práve naopak, je tendencia k jej sprísňovaniu. Jeho rozloha sa zmenšila o viac ako 4 milióny km². Ovplyvnila to medzinárodná dohoda, ktorá bola podpísaná v roku 1987 v Montreale. Podľa tohto dokumentu musia všetky krajiny minimalizovať emisie dusíka a iných škodlivých látok do ovzdušia a obmedziť dopravu. Čína je v tomto smere najúspešnejšia. Vláda zaviedla kvóty na výrobu áut.

Ďalším faktorom, ktorý priaznivo ovplyvňuje riešenie tejto environmentálnej situácie, je využívanie alternatívnych zdrojov energie, ako je veterná alebo solárna energia.

Väčšina prognóz, štúdií týkajúcich sa dôsledkov rozšírenia OA je publikovaná vo vedeckom časopise Science. Každoročne sa konajú rôzne konferencie venované tejto problematike. Závery parížskej klimatickej konferencie teda vyznievajú optimisticky.

Diera nad Antarktídou zmizne do roku 2021, ak sa ozónová vrstva zvýši v dôsledku zníženia škodlivých emisií do atmosféry.

Ako zabrániť poškodzovaniu ozónovej vrstvy?

Vedci sú zaneprázdnení nielen otázkami obnovy poškodenej ozónovej vrstvy, ale aj hľadaním spôsobov, ako zabrániť výskytu OD. Na to je potrebné bojovať proti výrobe látok s obsahom chlórfluórovaných uhľovodíkov v celosvetovom meradle. Toto rozhodnutie bolo prijaté v Montreale v roku 1989. Preventívne spôsoby poškodzovania ozónovej vrstvy, riešenia by mala hľadať celá svetová komunita, keďže existencia dier ovplyvňuje ekológiu celej Zeme.

Aby sa znížilo riziko vzniku nových dier v ozónovej vrstve, je potrebné vykonávať neustály vedecký vývoj s cieľom izolovať a eliminovať také spôsoby výroby, výroby energie, ktoré nepoškodzujú životné prostredie. Je naliehavo potrebné začať inštalovať čistiace zariadenia na dymiace komíny závodov a tovární všade, nahradiť chemické hnojivá organickými. Dôležitým krokom v ochrane ozónovej vrstvy bude prechod dopravného systému na ropné produkty na elektrinu.

Dá sa obnoviť ozónová vrstva?

Metódy

Prevencia škodlivých emisií nie je jediným spôsobom, ako zachovať ochrannú vrstvu Zeme. Ekológovia vidia jednu z účinných metód v rozprašovaní umelo vytvoreného ozónu vo výške 15-30 km nad povrchom Zeme pomocou špeciálnych lietadiel. A to je dobré rozhodnutie, pretože vyplní prázdne miesta v stratosfére.

Táto metóda má však aj množstvo nevýhod. Je to drahé, takže sa dá uplatniť len vtedy, ak sa prilákajú prostriedky z viacerých krajín. Navyše, malé množstvo ozónu môže byť dopravované na miesto OD naraz, proces jeho prepravy je komplikovaný a predstavuje nebezpečenstvo pre ľudí, ktorí ho vykonávajú.

mýtov

Ozónová diera spôsobila niekoľko mylných predstáv. Napríklad mnohí veria, že rednutie sa vyskytuje iba v Antarktíde. OD sa však môžu objaviť kdekoľvek na Zemi. Niektorí priemyselníci sa snažili bagatelizovať problém životného prostredia, pretože sa báli straty príjmov zo svojich podnikov. Nebolo však možné bagatelizovať rozsah katastrofy.

Existuje falošná predstava, že freóny majú veľkú hmotnosť, a preto sa nemôžu dostať do stratosféry a usadzovať sa v zemi bez toho, aby ju poškodili. Ale raz aj v spodných vrstvách sa tieto látky môžu zmiešať s inými prvkami a spolu s nimi stúpať do ochrannej vrstvy.

Ozónová diera – lokálny pokles koncentrácie ozónu v ozónovej vrstve Zeme. Podľa všeobecne akceptovanej teórie vo vedeckej komunite viedol v druhej polovici 20. storočia stále sa zvyšujúci vplyv antropogénneho faktora v podobe uvoľňovania freónov obsahujúcich chlór a bróm k výraznému stenčovaniu ozónová vrstva.

Ozón je alotropická modifikácia kyslíka. Charakter chemických väzieb v ozóne spôsobuje jeho nestabilitu (ozón sa po určitom čase samovoľne premieňa na kyslík: 2O 3 → 3O 2) a vysokú oxidačnú schopnosť. Oxidačný účinok ozónu na organické látky je spojený s tvorbou radikálov: RH + O 3 → RO 2. +OH.

Tieto radikály iniciujú radikálne reťazové reakcie s bioorganickými molekulami (lipidy, proteíny, nukleové kyseliny), čo vedie k bunkovej smrti. Použitie ozónu na sterilizáciu pitnej vody je založené na jeho schopnosti zabíjať choroboplodné zárodky. Ozón nie je ľahostajný ani vyšším organizmom. Dlhodobé vystavenie prostrediu obsahujúcemu ozón (ako sú fyzioterapia a kremenné ožarovacie miestnosti) môže spôsobiť vážne poškodenie nervového systému. Preto je ozón vo veľkých dávkach toxický plyn. Jeho maximálna prípustná koncentrácia vo vzduchu pracovného priestoru je 0,1 mg / m3.

V atmosfére je veľmi málo ozónu, ktorý tak nádherne vonia počas búrky - 3-4 ppm (ppm) - (3-4) * 10 -4%. Pre flóru a faunu planéty je však jej prítomnosť mimoriadne dôležitá. Koniec koncov, život, ktorý vznikol v hlbinách oceánu, sa dokázal „vyplaziť“ na pevninu až po vytvorení ozónového štítu pred 600-800 miliónmi rokov. Absorbovaním biologicky aktívneho slnečného ultrafialového žiarenia zabezpečila jeho bezpečnú úroveň na povrchu planéty. Život na Zemi je nemysliteľný bez ozónovej vrstvy, ktorá chráni všetko živé pred škodlivým ultrafialovým žiarením slnka. Zánik ozonosféry by viedol k nepredvídateľným následkom – prepuknutiu rakoviny kože, zničeniu planktónu v oceáne, mutáciám flóry a fauny. Preto je také dôležité pochopiť príčiny vzniku ozónovej „diery“ nad Antarktídou a poklesu obsahu ozónu na severnej pologuli.

Ozón sa tvorí v hornej stratosfére (40-50 km) počas fotochemických reakcií s kyslíkom, dusíkom, vodíkom a chlórom. Atmosférický ozón sa sústreďuje v dvoch oblastiach – stratosfére (až 90 %) a troposfére. Čo sa týka vrstvy troposférického ozónu rozmiestnenej v nadmorskej výške 0 až 10 km, práve vďaka nekontrolovaným priemyselným emisiám je jej čoraz viac. V spodnej stratosfére (10-25 km), kde je najviac ozónu, hrajú hlavnú úlohu pri sezónnych a dlhodobejších zmenách jeho koncentrácie procesy prenosu vzduchovej hmoty.

Hrúbka ozónovej vrstvy nad Európou klesá rýchlym tempom, čo nemôže vzrušovať mysle vedcov. Za posledný rok sa hrúbka ozónového „povlaku“ znížila o 30 % a rýchlosť zhoršovania prirodzenej ochrannej vrstvy dosiahla najvyššiu úroveň za posledných 50 rokov. Zistilo sa, že chemické reakcie, ktoré ničia ozón, sa vyskytujú na povrchu ľadových kryštálov a akýchkoľvek iných častíc, ktoré spadli do vysokých stratosférických vrstiev nad polárnymi oblasťami. Aké nebezpečenstvo to predstavuje pre ľudí?

Tenká ozónová vrstva (2-3 mm pri rozložení po celej zemeguli) nedokáže zabrániť prenikaniu krátkovlnných ultrafialových lúčov, ktoré spôsobujú rakovinu kože a sú nebezpečné pre rastliny. Preto sa dnes kvôli vysokej aktivite slnka opaľovanie stalo menej užitočným. V skutočnosti by centrá ekológie mali dávať obyvateľom odporúčania, ako sa správať v závislosti od aktivity slnka, ale také centrum u nás neexistuje.

Klimatické zmeny sú spojené s úbytkom ozónovej vrstvy. Je jasné, že zmeny nenastanú len na území, nad ktorým sa „natiahne ozónová diera“. Reťazová reakcia bude mať za následok zmeny v mnohých hlbokých procesoch našej planéty. To neznamená, že všade začne rýchle globálne otepľovanie, ako nás strašia v hororových filmoch. Napriek tomu je to príliš zložitý a zdĺhavý proces. Môžu však nastať ďalšie katastrofy, napríklad počet tajfúnov, tornád, hurikánov sa zvýši.

Zistilo sa, že „diery“ v ozónovej vrstve sa vyskytujú nad Arktídou a Antarktídou. Na póloch sa totiž tvoria kyslé mraky, ktoré ničia ozónovú vrstvu. Ukazuje sa, že ozónové diery nevznikajú činnosťou slnka, ako sa bežne verí, ale každodennou činnosťou všetkých obyvateľov planéty vrátane nás. Potom sa „kyselinové medzery“ posúvajú a najčastejšie na Sibír.

Pomocou nového matematického modelu bolo možné prepojiť údaje z pozemných, satelitných a vzdušných pozorovaní s úrovňami pravdepodobných budúcich emisií zlúčenín poškodzujúcich ozónovú vrstvu do atmosféry, časom ich transportu do Antarktídy a počasím v r. južných zemepisných šírkach. Pomocou modelu bola získaná predpoveď, podľa ktorej sa ozónová vrstva nad Antarktídou obnoví v roku 2068, a nie v roku 2050, ako sa predpokladalo.

Je známe, že v súčasnosti je úroveň ozónu v stratosfére nad územiami vzdialenými od pólov pod normou asi o 6 %. Zároveň sa v jarnom období môže obsah ozónu nad Antarktídou znížiť o 70 % v porovnaní s priemernou ročnou hodnotou. Nový model umožňuje presnejšie predpovedať hladiny plynov poškodzujúcich ozónovú vrstvu nad Antarktídou a ich časovú dynamiku, ktorá určuje veľkosť ozónovej „diery“.

Používanie látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu je obmedzené Montrealským protokolom. Verilo sa, že to povedie k rýchlemu „utiahnutiu“ ozónovej diery. Nové štúdie však ukázali, že v skutočnosti sa tempo jeho poklesu prejaví až od roku 2018.

Na naštartovanie globálnej obnovy je potrebné obmedziť prístup do atmosféry všetkým látkam, ktoré veľmi rýchlo ničia ozón a sú tam dlhodobo skladované. Ľudia by to mali pochopiť a pomôcť prírode zapnúť proces obnovy ozónovej vrstvy, najmä sú potrebné nové lesné plantáže.

Aby sa obnovila ozónová vrstva, je potrebné ju kŕmiť. Najprv mala za týmto účelom vytvoriť niekoľko pozemných ozónových tovární a „vyhadzovať“ ozón do vyšších vrstiev atmosféry na nákladných lietadlách. Tento projekt (pravdepodobne to bol prvý projekt na „liečbu“ planéty) sa však nerealizoval. Iný spôsob navrhuje ruské konzorcium „Interozone“: vyrábať ozón priamo v atmosfére. V blízkej budúcnosti sa spolu s nemeckou spoločnosťou Daza plánuje zdvihnúť do výšky 15 km balóny s infračervenými lasermi, pomocou ktorých možno získať ozón z dvojatómového kyslíka. Ak sa tento experiment ukáže ako úspešný, v budúcnosti sa plánuje využiť skúsenosti ruskej orbitálnej stanice „Mir“ a vytvoriť niekoľko vesmírnych platforiem so zdrojmi energie a lasermi vo výške 400 km. Laserové lúče budú smerované do centrálnej časti ozónovej vrstvy a budú ju neustále napájať. Zdrojom energie môžu byť solárne panely. Astronauti na týchto platformách budú potrební len na pravidelné kontroly a opravy.

Či sa grandiózny mierový projekt naplní, ukáže čas.

Vzhľadom na naliehavosť situácie sa zdá byť potrebné:

ü rozšíriť komplex teoretických a experimentálnych štúdií o probléme zachovania ozónovej vrstvy;

ü vytvoriť Medzinárodný fond na ochranu ozónovej vrstvy aktívnymi prostriedkami;

ü zorganizovať Medzinárodný výbor na rozvoj stratégie prežitia ľudstva v extrémnych podmienkach.

1. Základné opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy
2. Optimálne pravidlo komplementarity komponentov
3. Zákon N.F. Reimersa o ničení hierarchie ekosystémov

Záver

Úvod

Moderná kyslíková atmosféra Zeme je jedinečným fenoménom medzi planétami slnečnej sústavy a táto vlastnosť je spojená s prítomnosťou života na našej planéte.

Problém ekológie pre ľudí je teraz nepochybne najdôležitejší. Zničenie ozónovej vrstvy Zeme poukazuje na realitu ekologickej katastrofy. Ozón – trojatómová forma kyslíka, vzniká vo vyšších vrstvách atmosféry pod vplyvom tvrdého (krátkovlnného) ultrafialového žiarenia zo Slnka.

Ozón dnes znepokojuje každého, dokonca aj tých, ktorí predtým netušili o existencii ozónovej vrstvy v atmosfére a verili iba tomu, že vôňa ozónu je znakom čerstvého vzduchu. (Niet divu, že ozón v gréčtine znamená „vôňa“.) Tento záujem je pochopiteľný – hovoríme o budúcnosti celej biosféry Zeme, vrátane človeka samotného. V súčasnosti je potrebné prijať určité záväzné rozhodnutia pre všetky, ktoré by umožnili zachovať ozónovú vrstvu. Ale aby boli tieto rozhodnutia správne, potrebujeme kompletné informácie o faktoroch, ktoré menia množstvo ozónu v zemskej atmosfére, ako aj o vlastnostiach ozónu, o tom, ako na tieto faktory reaguje.

1. Ozónové diery a ich príčiny

Ozónová vrstva je široký atmosférický pás siahajúci od 10 do 50 km nad zemským povrchom. Chemicky je ozón molekula pozostávajúca z troch atómov kyslíka (molekula kyslíka obsahuje dva atómy). Koncentrácia ozónu v atmosfére je veľmi nízka a malé zmeny v množstve ozónu vedú k veľkým zmenám v intenzite ultrafialového žiarenia dopadajúceho na zemský povrch. Na rozdiel od bežného kyslíka je ozón nestabilný, ľahko sa premieňa na dvojatómovú, stabilnú formu kyslíka. Ozón je oveľa silnejšie oxidačné činidlo ako kyslík, a preto je schopný zabíjať baktérie a inhibovať rast a vývoj rastlín. Vzhľadom na jeho nízku koncentráciu v povrchových vrstvách vzduchu za normálnych podmienok však tieto jeho vlastnosti prakticky neovplyvňujú stav živých systémov.

Oveľa dôležitejšia je jeho ďalšia vlastnosť, vďaka ktorej je tento plyn absolútne nevyhnutný pre všetok život na súši. Touto vlastnosťou je schopnosť ozónu absorbovať tvrdé (krátkovlnné) ultrafialové (UV) žiarenie zo Slnka. Kvantita tvrdého UV má energiu dostatočnú na prerušenie niektorých chemických väzieb, preto sa označuje ako ionizujúce žiarenie. Rovnako ako iné žiarenie tohto druhu, röntgenové a gama žiarenie, spôsobuje početné poruchy v bunkách živých organizmov. Ozón vzniká vplyvom vysokoenergetického slnečného žiarenia, ktoré stimuluje reakciu medzi O 2 a voľnými atómami kyslíka. Pod vplyvom mierneho žiarenia sa rozpadá a absorbuje energiu tohto žiarenia. Tento cyklický proces teda „požiera“ nebezpečné ultrafialové žiarenie.

Molekuly ozónu sú podobne ako kyslík elektricky neutrálne, t.j. nenesie žiadny elektrický náboj. Samotné magnetické pole Zeme teda neovplyvňuje distribúciu ozónu v atmosfére. Horná vrstva atmosféry - ionosféra, sa takmer zhoduje s ozónovou vrstvou.

V polárnych zónach, kde sú siločiary magnetického poľa Zeme na jej povrchu uzavreté, je skreslenie ionosféry veľmi výrazné. Počet iónov, vrátane ionizovaného kyslíka, v horných vrstvách atmosféry polárnych zón je znížený. Ale hlavným dôvodom nízkeho obsahu ozónu v oblasti pólov je nízka intenzita slnečného žiarenia, ktoré aj počas polárneho dňa dopadá pod malými uhlmi k horizontu a počas polárnej noci úplne chýba. Oblasť polárnych „dier“ v ozónovej vrstve je spoľahlivým indikátorom zmien celkového atmosférického ozónu.

Obsah ozónu v atmosfére kolíše v dôsledku mnohých prírodných príčin. Periodické výkyvy sú spojené s cyklami slnečnej aktivity; mnohé zložky sopečných plynov sú schopné ničiť ozón, takže zvýšenie vulkanickej aktivity vedie k zníženiu jeho koncentrácie. Látky ničiace ozón sa šíria na veľkých plochách v dôsledku vysokých, superhurikánových rýchlostí prúdenia vzduchu v stratosfére. Prepravujú sa nielen poškodzovače ozónovej vrstvy, ale aj samotný ozón, takže poruchy koncentrácie ozónu sa rýchlo šíria na veľké plochy a pomerne rýchlo sa vťahujú lokálne malé „diery“ v ozónovom štíte, spôsobené napríklad štartom rakiet. Len v polárnych oblastiach je vzduch neaktívny, v dôsledku čoho tam miznutie ozónu nie je kompenzované jeho driftom z iných zemepisných šírok a polárne „ozónové diery“ najmä na južnom póle sú veľmi stabilné.

1.1 Zdroje poškodzovania ozónovej vrstvy

Medzi poškodzovače ozónovej vrstvy patria:

1) Freóny.

Ozón sa ničí pod vplyvom zlúčenín chlóru známych ako freóny, ktoré sa tiež ničia pod vplyvom slnečného žiarenia a uvoľňujú chlór, ktorý „odtrháva“ „tretí“ atóm z molekúl ozónu. Chlór netvorí zlúčeniny, ale slúži ako katalyzátor „roztrhnutia“. Jeden atóm chlóru je teda schopný „zničiť“ veľa ozónu. Predpokladá sa, že zlúčeniny chlóru sú schopné zostať v atmosfére od 50 do 1500 rokov (v závislosti od zloženia látky) Zeme. Pozorovania ozónovej vrstvy planéty uskutočňujú antarktické expedície od polovice 50. rokov minulého storočia.

Ozónová diera nad Antarktídou, ktorá sa na jar zväčšuje a na jeseň zmenšuje, bola objavená v roku 1985. Objav meteorológov vyvolal reťaz dôsledkov ekonomického charakteru. Faktom je, že existenciu „diery“ obviňoval chemický priemysel, ktorý vyrába látky obsahujúce freóny, ktoré prispievajú k ničeniu ozónu (od deodorantov po chladiace jednotky).

Neexistuje konsenzus v otázke, do akej miery je človek vinný za vytváranie „ozónových dier“.

Na jednej strane áno, určite vinný. Produkcia zlúčenín poškodzujúcich ozónovú vrstvu by sa mala minimalizovať, alebo ešte lepšie, úplne zastaviť. Teda opustiť celý priemyselný sektor s obratom mnohých miliárd dolárov. A ak neodmietnete, preneste ho na „bezpečnú“ trať, čo tiež stojí peniaze.

Pohľad skeptikov: vplyv človeka na atmosférické procesy, pri všetkej jeho deštruktívnosti na lokálnej úrovni, v planetárnom meradle je zanedbateľný. Anti-freónová kampaň „zelených“ má úplne transparentné ekonomické a politické pozadie: s jej pomocou veľké americké korporácie (napríklad DuPont) dusia svojich zahraničných konkurentov tým, že na štátnej úrovni a násilne vnucujú dohody o „ochrane životného prostredia“. zavedenie novej technologickej revolúcie, ktorej ekonomicky slabé štáty nie sú schopné odolať.

2) Výškové lietadlá.

Deštrukciu ozónovej vrstvy uľahčujú nielen freóny uvoľnené do atmosféry a vstupujúce do stratosféry. Na ničení ozónovej vrstvy sa podieľajú aj oxidy dusíka, ktoré vznikajú pri jadrových výbuchoch. Ale oxidy dusíka vznikajú aj v spaľovacích komorách prúdových motorov vysokohorských lietadiel. Oxidy dusíka sa tvoria z dusíka a kyslíka, ktoré sa tam nachádzajú. Rýchlosť tvorby oxidov dusíka je tým väčšia, čím vyššia je teplota, t.j. tým väčší je výkon motora.

Dôležitý je nielen výkon motora lietadla, ale aj nadmorská výška, v ktorej letí a vypúšťa ozón ničiace oxidy dusíka. Čím vyššie oxid alebo oxid dusný vzniká, tým je pre ozón deštruktívnejší.

Celkové množstvo oxidov dusíka vypustených do ovzdušia za rok sa odhaduje na 1 miliardu ton, asi tretinu z tohto množstva vypúšťajú lietadlá nad priemernú úroveň tropopauzy (11 km). Čo sa týka lietadiel, najškodlivejšie emisie majú vojenské lietadlá, ktorých počet sa pohybuje v desiatkach tisíc. Lietajú hlavne vo výškach ozónovej vrstvy.

3) Minerálne hnojivá.

Ozón v stratosfére môže ubúdať aj tým, že sa do stratosféry dostáva oxid dusný N 2 O, ktorý vzniká pri denitrifikácii dusíka viazaného pôdnymi baktériami. Rovnakú denitrifikáciu viazaného dusíka vykonávajú aj mikroorganizmy v hornej vrstve oceánov a morí. Proces denitrifikácie priamo súvisí s množstvom viazaného dusíka v pôde. Môžeme si byť teda istí, že s nárastom množstva minerálnych hnojív aplikovaných do pôdy sa v rovnakej miere zvýši aj množstvo vytvoreného oxidu dusného N 2 O. Ďalej z oxidu dusného vznikajú oxidy dusíka, ktoré vedú k zničeniu stratosférického ozónu.

4) Jadrové výbuchy.

Jadrové výbuchy uvoľňujú veľa energie vo forme tepla. Teplota rovnajúca sa 6000 0 K sa nastaví v priebehu niekoľkých sekúnd po jadrovom výbuchu. Toto je energia ohnivej gule. V silne zohriatej atmosfére prebiehajú také premeny chemických látok, ktoré za normálnych podmienok buď neprebiehajú, alebo prebiehajú veľmi pomaly. Čo sa týka ozónu, jeho zániku, najnebezpečnejšie sú pre neho oxidy dusíka vznikajúce pri týchto premenách. V období rokov 1952 až 1971 sa tak v dôsledku jadrových výbuchov vytvorilo v atmosfére asi 3 milióny ton oxidov dusíka. Ich ďalší osud je nasledovný: v dôsledku miešania atmosféry padajú do rôznych výšok, a to aj do atmosféry. Tam vstupujú do chemických reakcií za účasti ozónu, čo vedie k jeho zničeniu.

5) Spaľovanie paliva.

Oxid dusný sa nachádza aj v spalinách z elektrární. Skutočnosť, že v produktoch spaľovania sú prítomné oxidy dusíka a oxidy dusíka, je známa už dlho. Ale tieto vyššie oxidy neovplyvňujú ozón. Samozrejme, znečisťujú atmosféru, prispievajú k tvorbe smogu v nej, ale sú rýchlo odstránené z troposféry. Oxid dusný, ako už bolo spomenuté, je nebezpečný pre ozón. Pri nízkych teplotách sa tvorí v nasledujúcich reakciách:

N2 + O + M \u003d N2O + M,

2NH3 + 202 \u003d N20 \u003d 3H 2.

Rozsah tohto javu je veľmi významný. Ročne sa tak v atmosfére vytvorí približne 3 milióny ton oxidu dusného! Tento údaj naznačuje, že tento zdroj poškodzovania ozónovej vrstvy je významný.

1.2 Ozónová diera nad Antarktídou

Významný pokles celkového ozónu nad Antarktídou bol prvýkrát hlásený v roku 1985 British Antarctic Survey na základe analýzy údajov z ozónovej stanice v Halle Bay (76 stupňov S). Poškodzovanie ozónovej vrstvy bolo touto službou pozorované aj na Argentínskych ostrovoch (65 stupňov j. š.).

Od 28. augusta do 29. septembra 1987 bolo vykonaných 13 letov laboratórneho lietadla nad Antarktídou. Experiment umožnil zaregistrovať pôvod ozónovej diery. Jeho rozmery boli získané. Štúdie ukázali, že najväčší pokles množstva ozónu nastal vo výškach 14 - 19 km. Tu prístroje zaregistrovali najväčšie množstvo aerosólov (aerosólových vrstiev). Ukázalo sa, že čím viac aerosólov je v danej nadmorskej výške, tým menej ozónu. Lietadlá – laboratórium zaregistrovalo pokles ozónu rovný 50 %. Menej ako 14 km. zmeny ozónu boli nevýznamné.

Už začiatkom októbra 1985 ozónová diera (minimálne množstvo ozónu) pokrýva tlakové úrovne od 100 do 25 hPa a v decembri sa rozsah výšok, v ktorých ju pozorujeme, rozširuje.

V mnohých experimentoch sa meralo nielen množstvo ozónu a iných malých zložiek atmosféry, ale aj teplota. Najtesnejší vzťah bol stanovený medzi množstvom ozónu v stratosfére a teplotou vzduchu v nej. Ukázalo sa, že charakter zmeny množstva ozónu úzko súvisí s tepelným režimom stratosféry nad Antarktídou.

Vznik a vývoj ozónovej diery v Antarktíde pozorovali britskí vedci v roku 1987. Na jar sa celkový obsah ozónu znížil o 25 %.

Americkí vedci merali ozón a ďalšie malé zložky atmosféry (HC l, HF, NO, NO 2, HNO 3, ClONO 2, N 2 O, CH 4) v Antarktíde v zime a začiatkom jari 1987 pomocou špeciálneho spektrometra. Údaje z týchto meraní umožnili vymedziť oblasť okolo južného pólu, v ktorej je znížené množstvo ozónu. Ukázalo sa, že táto oblasť sa takmer presne zhoduje s extrémnym polárnym stratosférickým vortexom. Pri prechode cez okraj víru sa dramaticky zmenilo množstvo nielen ozónu, ale aj ďalších malých zložiek, ktoré ovplyvňujú ničenie ozónu. V ozónovej diere (alebo inými slovami v polárnom stratosférickom vortexe) bola koncentrácia HCl, NO 2 a kyseliny dusičnej výrazne nižšia ako mimo víru. Deje sa tak preto, že chlóry počas studenej polárnej noci ničia ozón v zodpovedajúcich reakciách a pôsobia v nich ako katalyzátory. Práve v katalytickom cykle za účasti chlóru dochádza k hlavnému poklesu koncentrácie ozónu (minimálne 80 % tohto poklesu).

Tieto reakcie prebiehajú na povrchu častíc, ktoré tvoria polárne stratosférické oblaky. To znamená, že čím väčšia je plocha tohto povrchu, t.j. čím viac častíc stratosférických oblakov, a teda aj samotných oblakov, tým rýchlejšie sa nakoniec ozón rozpadá, čo znamená, že ozónová diera sa vytvára efektívnejšie.

2. Hlavné opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy

Keďže najaktívnejším ničiteľom ozónového štítu Zeme je chlór, hlavnými opatreniami, ktoré sa vyvíjajú na obmedzenie poškodzovania ozónovej vrstvy, je zníženie emisií chlóru a zlúčenín obsahujúcich chlór do atmosféry, predovšetkým freónov. Jedným z hlavných technologických problémov, ktorých riešenia sa hľadajú vo všetkých priemyselných krajinách, je nahradenie freónov inými chladivami, ktoré neobsahujú chlór a zároveň nie sú v základných fyzikálnych vlastnostiach horšie ako freóny. chemická inertnosť.

Ďalšou úlohou, ktorá je už v nosnej rakete Energia prakticky vyriešená, je presun raketovej techniky a výškových prúdových lietadiel na ekologické palivá a motory.

Znižovanie emisií oxidov dusíka z pozemných priemyselných, energetických a dopravných systémov je dôležité nielen pre zníženie kyslosti zrážok a riešenie problému „kyslých dažďov“. Oxidy dusíka nie sú zrážaním úplne vymývané, niektoré z nich dosahujú výšky, v ktorých existuje ozónová vrstva a prispievajú k jej vyčerpaniu.

Hoci oxidy dusíka sú 10 000-krát menej aktívne ako ničiče ozónu ako chlór, ich emisie do atmosféry sú mnohonásobne väčšie ako emisie chlóru. Zvyšuje sa tým význam vývoja motorov, elektrární, kotlov, nových druhov paliva a spôsobov jeho spaľovania, ktoré by minimalizovali vznik a emisie oxidov dusíka do atmosféry.

Prvý medzinárodný dohovor o ochrane ozónovej vrstvy bol uzavretý vo Viedni v roku 1985. O niekoľko mesiacov neskôr bola na južnej pologuli objavená „ozónová diera“. Potom bol v Montreale podpísaný protokol, ktorý zaväzoval zúčastnené krajiny zbaviť sa škodlivých freónov. V rokoch 1990, 1992 a 1997 bol doplnený zoznam deštruktívnych látok. V prípade, že ho všetky krajiny dodržia (a napríklad Čína a India dohovor nepodpíšu s argumentom, že si to „nemôžu dovoliť“), prognostici sľúbili obnovenie ozónovej vrstvy do roku 2150. Hlavnými producentmi zlúčenín škodlivých pre ozón (90 % celosvetového objemu) sa nazývajú rozvojové krajiny (ktoré sú v skutočnosti spotrebiteľmi zastaraných produktov „civilizovaných“ krajín) a krajiny bývalého ZSSR.

Zároveň sa uvádza, že emisia freónov do ovzdušia v roku 1986, ktorá dosiahla 1,1 milióna ton, do roku 1996 klesla na 160 tisíc ton. Bez Montrealského dohovoru by sme do roku 2010 mali ročne 8 miliónov ton emisií.

3. Pravidlo optimálnej komplementarity komponentov

Pravidlo optimálnej komplementarity komponentov hovorí, že žiadny ekosystém nemôže existovať samostatne s umelo vytvoreným nadbytkom alebo nedostatkom jednej z ekologických komponentov.

Za „normu“ ekologickej zložky treba považovať tú, ktorá poskytuje ekologickú rovnováhu určitého typu, umožňujúcu fungovanie práve toho ekosystému, ktorý sa vyvinul a zodpovedá rovnováhe v prírodnom supersystéme a celej hierarchii prírodných systémov v r. daná jednotka priestoru (v konkrétnom biotope).

4. Zákon N.F. Reimersa o ničení hierarchie ekosystémov

Zákon N.F. Reimers o zničení hierarchie ekosystémov uvádza, že zničenie viac ako troch úrovní v hierarchii ekosystémov je absolútne nezvratné a katastrofálne.

Hierarchické úrovne geochóru (biochóru) sú usporiadaním v poradí od najvyššej po najnižšiu. Existuje päť hlavných úrovní ugeochor a biochor:

• gigahory - hlavné prvky biosféry a geografického obalu: oceány a kontinenty, bioklimatické zóny a biogeografické kráľovstvá väčšie ako 10 6 km 2;
• megachóry - jednotky prírodno-ekonomického a biogeografického (fytogeografického) rajonovania s veľkosťou 10 3 -10 5 km 2;
• makrochóry - územie špecifických krajín s rozlohou 10-10 -2 km 2;
• mikrochóry a mezochory sú morfologické jednotky krajiny o rozlohe 10 -1 -10 -2 km 2 a ich biogeocenózy tvoriace súčasť.

Každý subsystém sleduje svoj vlastný systém, alebo skôr vývoj supersystému určuje mnohé obmedzenia vo vývoji jeho subsystémov. Takýto proces „pretláčania“ smeru vývoja je charakteristický pre celý systémový svet tak v superdlhých obdobiach evolučného času, ako aj v relatívne krátkych obdobiach individuálneho vývoja. Všade sú vzťahy v hierarchii systémov – evolúcia evolúcie a vývoj vývoja. Ak je vývoj relatívne determinovaný vplyvom hierarchie supersystémov a čiastočne subsystémami v minulosti (subsystémy, meniace sa, nemôžu neovplyvňovať celok, príkladom toho je mutácia), potom sa charakter procesov v r. budúcnosti, prinajmenšom v blízkej budúcnosti (v rozsahu charakteristického času systémov). A hoci princíp „vývoj je pohyb pohybov v celej hierarchii významných systémov“ neumožňuje vytvorenie jedného nealternatívneho modelu, stále je možné predpovedať pravdepodobný priebeh udalostí.

N.F. Reimers (1994) poznamenáva, že zákon o nerovnomernom vývoji systémov, alebo lepšie povedané, zákon o vývoji (zmene) subsystémov vo veľkých systémoch v rôznom čase možno formulovať takto: systémy rovnakej hierarchickej úrovne (spravidla , subsystémy systému vyššieho stupňa organizácie) sa nevyvíjajú striktne synchrónne - kým niektoré z nich dosiahli vyšší stupeň rozvoja, iné stále zostávajú v menej rozvinutom stave.

Záver

Všetky globálne environmentálne problémy sú vzájomne prepojené a žiadny z nich by sa nemal posudzovať izolovane od ostatných.

Zdalo by sa, že množstvo ozónu v atmosfére je veľmi veľké - asi 3 miliardy ton. To je však zanedbateľný zlomok celej atmosféry. Ak by sa všetok ozón atmosféry nachádzal v povrchovej vrstve vzduchu, potom by za „normálnych podmienok“ (tlak 1 atmosféry a teplota 25 stupňov Celzia) bola hrúbka ozónovej clony, ktorá chráni Zem pred tvrdým UV žiarením Slnko by malo len asi 3 mm. Účinnosť ozónovej vrstvy je však veľmi vysoká. Odborníci najmä vypočítali, že pokles ozónu o 1 % vedie k takému zvýšeniu intenzity UV ožiarenia povrchu, v dôsledku čoho sa počet úmrtí na rakovinu kože ročne zvýši o 6-7 tisíc ľudí. .

Je naliehavé prijať opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy: vyvinúť neškodné chladivá, ktoré môžu nahradiť freóny v priemysle a každodennom živote, ekologické motory pre systémy lietadiel a kozmických rakiet, vyvinúť technológie, ktoré znížia emisie oxidov dusíka v priemysle a doprave. Existujúce medzinárodné dohody o ozóne, Viedenský medzinárodný dohovor o ochrane ozónovej vrstvy a Montrealský protokol, ktoré zaväzujú signatárske štáty pracovať v konkrétnych oblastiach, stále nie sú dostatočne účinné. Nebezpečenstvo si ľudia stále nedostatočne uvedomujú, v tejto oblasti stále pracuje málo talentovaných výskumníkov a inžinierov. A čas nečaká.

Zoznam použitej literatúry

1. Akimova T.A., Khaskin V.V. Ekológia. - M.: UNITI, 1998. - 455 s.
2. Dedyu I.I. Ekologický encyklopedický slovník. - Kišiňov: Mir, 1990. - 568 s.
3. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. zákony evolúcie a samoorganizácie zložitých systémov. - M.: Nauka, 1994. - 250 s.
4. Kormilitsin Z.I. Základy ekológie. - M.: "Interstyle", 1997. - 364 s.
5. Všeobecná ekológia: interakcia spoločnosti a prírody. - Petrohrad: Chémia, 1997. - 352 s.
6. Sverlová L.I., Voronina N.V. Znečistenie prírodného prostredia a ekologická potológia človeka. - Chabarovsk.: KhGAEP, 1995. - 106-108 s.
7. Rozanov S.I. Všeobecná ekológia. - Petrohrad: Vydavateľstvo "Lan", 2001. - 288 s.

Keďže na póloch sú pozorované dlhé polárne noci, dochádza v týchto miestach k prudkému poklesu teploty a vytvárajú sa stratosférické oblaky obsahujúce ľadové kryštály. V dôsledku toho sa vo vzduchu hromadí molekulárny chlór, ktorého vnútorné väzby sa s nástupom jari a objavením sa slnečného žiarenia prerušia.

Reťazec chemických procesov, ktoré sa vyskytujú, keď sa atómy chlóru rútia do atmosféry, vedie k zničeniu ozónu a tvorbe ozónových dier. Keď Slnko začne svietiť v plnej sile, k pólom sa dostanú vzduchové hmoty s novou časťou ozónu, vďaka čomu sa diera uzavrie.

Prečo vznikajú ozónové diery?

Existuje mnoho dôvodov pre vznik ozónových dier, ale najdôležitejším z nich je ľudské znečistenie. Okrem atómov chlóru molekuly ozónu ničia vodík, kyslík, bróm a ďalšie produkty spaľovania, ktoré sa dostávajú do atmosféry v dôsledku emisií z tovární, závodov, spalinových tepelných elektrární.
Jadrové testy nemajú na ozónovú vrstvu menší vplyv: výbuchy uvoľňujú obrovské množstvo energie a tvoria oxidy dusíka, ktoré reagujú s ozónom a ničia jeho molekuly. Odhaduje sa, že len od roku 1952 do roku 1971 sa pri jadrových výbuchoch dostalo do atmosféry asi 3 milióny ton tejto látky.

Vznik ozónových dier uľahčujú aj prúdové lietadlá, v motoroch ktorých tiež vznikajú oxidy dusíka. Čím vyšší je výkon prúdového motora, tým vyššia je teplota v jeho spaľovacích komorách a tým viac oxidov dusíka vstupuje do atmosféry. Ročný objem dusíka vypusteného do ovzdušia je podľa štúdií 1 milión ton, z toho tretina pochádza z lietadiel. Ďalším dôvodom ničenia ozónovej vrstvy sú minerálne hnojivá, ktoré pri aplikácii na zem reagujú s pôdnymi baktériami. V tomto prípade sa oxid dusný dostáva do atmosféry, z ktorej vznikajú oxidy.

Aké dôsledky pre ľudstvo môžu viesť k vzniku ozónových dier?

V dôsledku oslabovania ozónovej vrstvy sa zvyšuje tok slnečného žiarenia, čo môže následne viesť k smrti rastlín a živočíchov. Vplyv ozónových dier na človeka sa prejavuje predovšetkým zvýšením počtu rakovín kože. Vedci vypočítali, že ak koncentrácia ozónu v atmosfére klesne aspoň o 1 %, potom sa počet pacientov s rakovinou zvýši o približne 7000 ľudí ročne.
Environmentalisti preto teraz bijú na poplach a snažia sa urobiť všetky potrebné opatrenia na ochranu ozónovej vrstvy a konštruktéri vyvíjajú mechanizmy šetrné k životnému prostrediu (lietadlá, raketové systémy, pozemné vozidlá), ktoré vypúšťajú do atmosféry menej oxidov dusíka.

kyslý dážď

Kyslé dažde – všetky druhy meteorologických zrážok – dážď, sneh, krupobitie, hmla, dážď so snehom – pri ktorých dochádza k poklesu pH (vodíkového indexu) zrážok v dôsledku znečistenia ovzdušia oxidmi kyselín, zvyčajne oxidmi síry a oxidmi dusíka [

Kyslé dažde sú jedným z pojmov, ktoré ľudstvu priniesla industrializácia. Neúnavná spotreba zdrojov planéty, obrovský rozsah spaľovania palív, ekologicky nedokonalé technológie sú jasnými znakmi prudkého rozvoja priemyslu, ktorý je v konečnom dôsledku sprevádzaný chemickým znečistením vôd, vzduchu a zeme. Kyslé dažde sú len jedným z prejavov takéhoto znečistenia.

Prvýkrát sa spomína v roku 1872, tento pojem sa stal skutočne aktuálnym až v druhej polovici 20. storočia. V súčasnosti sú kyslé dažde problémom mnohých krajín sveta vrátane Spojených štátov amerických a takmer všetkých európskych krajín. Mapa kyslých dažďov, ktorú vyvinuli environmentalisti z celého sveta, jasne ukazuje oblasti s najvyšším rizikom nebezpečných zrážok.

PRÍČINY KYSELNÉHO DAŽĎA

Každá dažďová voda má určitú úroveň kyslosti.. Ale v normálnom prípade tento indikátor zodpovedá neutrálnej úrovni pH - 5,6-5,7 alebo mierne vyššej. Mierna kyslosť je spôsobená obsahom oxidu uhličitého vo vzduchu, ale považuje sa za tak nízku, že nepoškodzuje živé organizmy. Príčiny kyslých dažďov sú teda spojené výlučne s ľudskou činnosťou a nemožno ich vysvetliť prírodnými príčinami.

Predpoklady na zvýšenie kyslosti atmosférickej vody vznikajú vtedy, keď priemyselné podniky vypúšťajú veľké množstvá oxidov síry a oxidov dusíka. Najtypickejšími zdrojmi takéhoto znečistenia sú výfukové plyny vozidiel, hutnícka výroba a tepelné elektrárne (CHP). Žiaľ, súčasná úroveň rozvoja čistiacich technológií neumožňuje odfiltrovať zlúčeniny dusíka a síry, ktoré vznikajú pri spaľovaní uhlia, rašeliny a iných druhov surovín, ktoré sa používajú v priemysle. V dôsledku toho sa takéto oxidy dostávajú do atmosféry, v dôsledku reakcií pod vplyvom slnečného žiarenia sa spájajú s vodou a padajú na zem vo forme zrážok, ktoré sa nazývajú "kyslé dažde".

NÁSLEDKY KYSELÝCH DAŽĎOV

Upozorňujú na to vedci Dôsledky kyslých dažďov sú veľmi mnohorozmerné a nebezpečné pre ľudí a zvieratá, ako aj pre rastliny.. Medzi hlavné účinky patria nasledujúce:

1. Kyslé dažde výrazne zvyšujú kyslosť jazier, rybníkov, nádrží, v dôsledku čoho tam postupne vymiera ich prirodzená flóra a fauna. V dôsledku zmien v ekosystéme vodných útvarov dochádza k ich zaplavovaniu, upchávaniu a pribúdaniu bahna. Okrem toho sa v dôsledku takýchto procesov voda stáva nevhodnou na použitie pre ľudí. Zvyšuje obsah solí ťažkých kovov a rôznych toxických zlúčenín, ktoré sú za normálnej situácie absorbované mikroflórou nádrže.

2. Kyslé dažde vedú k degradácii lesov, vymieraniu rastlín. Postihnuté sú najmä ihličnaté stromy, pretože pomalá obnova listov im nedáva príležitosť samostatne eliminovať účinky kyslých dažďov. Na takéto zrážky sú veľmi náchylné aj mladé lesy, ktorých kvalita rýchlo klesá. Pri neustálom vystavení vode s vysokou kyslosťou stromy odumierajú.

3. USA a Európa kyslé dažde sú jednou z častých príčin slabej úrody, vymieranie poľnohospodárskych plodín na rozsiahlych územiach. Zároveň príčina takéhoto poškodenia spočíva jednak v priamom vplyve kyslých dažďov na rastliny, ako aj v narušení mineralizácie pôdy.

4. Kyslé dažde spôsobujú nenapraviteľné škody na architektonických pamiatkach, budovách, konštrukciách. Pôsobenie takýchto zrážok spôsobuje zrýchlenú koróziu kovov, zlyhanie mechanizmov.

5. Pri súčasnej kyslosti, ktorú kyslý dážď má, môže v niektorých prípadoch spôsobiť priamu ujmu ľuďom a zvieratám. Po prvé, ľudia v rizikových oblastiach trpia chorobami horných dýchacích ciest. Nie je však tak ďaleko deň, keď saturácia škodlivých látok v atmosfére dosiahne úroveň, pri ktorej bude vo forme zrážok vypadávať kyselina sírová a dusičnany dostatočne vysokej koncentrácie. V takejto situácii bude ohrozenie ľudského zdravia oveľa vyššie.

AKO BOJOVAŤ KYSELNÝM DAŽĎOM?

Poradiť si so samotnými zrážkami je takmer nemožné. Kyslé dažde, ktoré vypadnú na obrovské plochy, spôsobujú značné škody a neexistuje žiadne konštruktívne riešenie tohto problému.

Iná vec je, že v prípade kyslých dažďov je kriticky potrebné riešiť nie následky, ale príčiny takéhoto javu. Hľadanie alternatívnych zdrojov výroby energie, ekologických vozidiel, nových výrobných technológií a technológií čistenia emisií do ovzdušia je neúplný zoznam toho, o čo sa ľudstvo musí postarať, aby následky neboli katastrofálne.

Tropické lesy sú jedinečným rastlinným spoločenstvom, ktoré sa vyznačuje bohatou rozmanitosťou rastlín a živočíchov. Pre neprístupnosť, tajomnosť a nebezpečenstvá, ktoré číhajú na každého, kto sa sem odváži preniknúť na každom kroku, nie náhodou si bieli cestovatelia vyslúžili týmto miestam úctyhodný názov „zelené peklo“. Žiaľ, tento ekosystém, ktorý za celú existenciu krajiny prešiel najmenšími zmenami, v súčasnosti alarmujúcou rýchlosťou mizne a to, čo príroda vytvorila milióny rokov, môže človek zničiť v priebehu niekoľkých desaťročí. Následky môžu byť nepredvídateľné.

Druhové rozloženie vegetácie na zemeguli závisí od podnebia a má zonálny charakter. Najúžasnejšie z týchto zón sú tropické lesy, rastúce v oblastiach s najpriaznivejšími podmienkami pre rast a vývoj rastlín. Uľahčujú to zvláštnosti podnebia - táto zóna sa vyznačuje vysokou, ale nie príliš vysokou teplotou a silnými zrážkami. Denné a ročné výkyvy teploty sú malé, a preto v tropických lesoch neexistujú ročné obdobia a všetky dni sú si navzájom podobné. Dĺžka denného svetla tiež zostáva prakticky nezmenená počas celého roka. Pre rastliny sú tu skrátka vytvorené takmer ideálne podmienky pre život. V tropických pralesoch organický život doslova kypí. Skôr ako strom zomrie, okamžite ho napadnú hordy húb, baktérií a hmyzu a lesné obry sa v priebehu niekoľkých dní úplne rozložia na jednoduchšie látky, ktoré sú potravou pre mnohé iné druhy. Pôda v tropických lesoch je preto nezvyčajne chudobná a pokiaľ ide o jej produktivitu, nemožno ju porovnávať s bohatými krajinami mierneho pásma - hrúbka humusu pod baldachýnom tropického lesa sotva dosahuje niekoľko milimetrov.

Výkonnejší už byť nemôže, pretože padajúce lístie sa veľmi rýchlo rozkladá a všetko, čo má čo i len najmenšiu výživnú hodnotu, mnohí túžiaci okamžite absorbujú. Vďaka intenzívnemu obratu organickej hmoty v priebehu miliónov rokov si tropické pralesy vytvorili dokonalú rovnováhu. Určite by to pokračovalo ďalej, ale prišiel muž a začal barbarským spôsobom ťažiť prírodné zdroje. A ak nie sú žiadne stromy, potom sa už tenká vrstva humusu rýchlo vyčerpá. Spaľujúce lúče slnka, ktoré sa dotýkajú zeme, ju rýchlo vysušia a zničia baktérie, ktoré rozkladajú organickú hmotu, a pod riedkym životodarným humusom sa nachádzajú neplodné pôdy, bez akýchkoľvek známok organického života. Takže miesto vyrúbaných stromov veľmi rýchlo obsadí nezáživná púšť. Na svetových trhoch je drevo z mnohých druhov tropických stromov vysoko cenené, a tak niet divu, že veľké obchodné spoločnosti ho začali ťažiť za každú cenu. Najcennejšie druhy stromov z obchodného hľadiska rastú rozptýlené s inými druhmi, bez vytvárania samostatných skupín – a na ich získanie sú drevorubači nútení ničiť veľké lesné plochy.

Lesní obri pri páde rozdrvia iné rastliny a ťažká technika, ktorá vynáša kmene na spracovanie, spôsobuje nenapraviteľné škody v lese, pričom húsenicami a kolesami ničí vrchnú vrstvu pôdy. Ťažba cenných druhov stromov však nie je jedinou hrozbou pre rovníkové lesy, ktoré masívne pohlcuje požiar. Požiare na týchto miestach zúria z dvoch hlavných dôvodov: po prvé, niekedy sa vývoz drevín nízkej hodnoty neospravedlňuje a drevorubači ich jednoducho spália priamo na mieste výrubu; Druhým dôvodom je agrárna ľudská činnosť. V prvom rade hovoríme o primitívnych kmeňoch, ktoré prežili v pralesoch dodnes a uvoľňujú priestor pre svoje polia tým najprimitívnejším spôsobom – vypaľovaním lesa.

S týmito škodami sa však ešte dalo zmieriť, pretože po odchode kmeňa sa po dvoch-troch rokoch spravidla obnovujú pomerne malé spálené plochy lesa.

Hlavným nebezpečenstvom je však to, že takýto primitívny proces rozširovania ornej pôdy v mnohých rovníkových krajinách nadobúda celoštátny rozmer a ekologická situácia sa dramaticky mení - v hlbinách tropických pralesov sa čoraz viac objavujú rozsiahle polia, okolo ktorých sú osady farmárov. rastie. K takejto expanzii dochádza napríklad v Brazílii, kde vláda pri hľadaní ekonomických rezerv masívne investuje do zatlačenia poľnohospodárskeho sektora hlboko do amazonských pralesov. V niektorých oblastiach tropických pralesov boli objavené ložiská cenných nerastných surovín a ak sa potvrdí ekonomická realizovateľnosť ich rozvoja, veľmi rýchlo sa začne ťažba surovín najlacnejším otvoreným spôsobom – jeden z týchto lomov v Amazónii pokrýva plochu niekoľko sto štvorcových kilometrov.

Brazília prijala vládny program na vytvorenie chemických a farmaceutických podnikov v Amazónii. Obrovské priestory pozdĺž brehov Amazonky sú otrávené ortuťou, ktorú využívajú baníci zlata. Pri výstavbe diaľnic, ktoré pretínajú dažďové pralesy, široké asfaltové pásy narúšajú celistvosť ekosystému a ohrozujú životy zvierat. V tropických pralesoch je množstvo riek, ktoré sú známe svojimi malebnými vodopádmi. Pre rozvoj ekonomiky však táto prírodná krása nemá význam – civilizovaných návštevníkov zaujíma len zisk číhajúci v bezplatnej energii, ktorú môžu rieky poskytnúť. Preto v tropických pralesoch dochádza k rýchlej výstavbe vodných elektrární s príchodom celého systému priehrad – a potom sú zaplavené obrovské lesy, mení sa rovnováha povrchových a podzemných vôd.

Medzitým obrovská zelená masa tropických pralesov zohráva mimoriadne dôležitú úlohu pri stabilizácii zemskej atmosféry. V procese fotosyntézy listy absorbujú oxid uhličitý a produkujú kyslík, čo má veľký význam pre udržanie rovnováhy týchto plynov v prírode a záchranu planéty pred hroziacim skleníkovým efektom. Zníženie zeleného krytu na polovicu možno prirovnať k operácii, keď zdravému človeku vyrezali jednu pľúcu. Tropické lesy rastú v oblastiach so silnými zrážkami. Ale tieto zrážky sú v nemalej miere spôsobené dažďovými pralesmi, ktoré v procese vyparovania dodávajú do atmosféry neuveriteľne veľké množstvo vodnej pary. Ničenie lesov vedie k miznutiu vody a tieňa a pražiace slnko v týchto zemepisných šírkach veľmi rýchlo završuje proces dezertifikácie. Vedci vypočítali, že už dnes žije miliarda farmárov v rozoraných oblastiach, ktoré kedysi tvorili tropické pralesy. Klimatológovia bijú na poplach – ak budú dažďové pralesy aj naďalej ničiť rovnakým tempom, planéte hrozí globálne sucho, stúpajúce teploty a vznik neutíchajúcich hurikánov.

Zníženie plochy tropických lesov je tiež spojené s takou hrozbou, akou je nenapraviteľná strata mnohých druhov flóry a fauny. Zistilo sa, že 45 % všetkých druhov rastlín, 96 % článkonožcov, 45 % cicavcov a 30 % vtákov žilo v pralesoch. Ničením lesov zmizlo mnoho druhov a zároveň sa znížila aj biologická diverzita planéty – a s každým miznúcim druhom ľudstvo stráca časť genetickej informácie nahromadenej na Zemi. Mimochodom, medzi umierajúcimi druhmi je veľa takých, ktoré ešte ani veda nepozná a je možné, že v listoch, koreňoch a plodoch niektorých neznámych rastlín sa ukrývajú chemické zlúčeniny, ktoré dokážu liečiť napríklad zhubné nádory. Zvieratá tiež umierajú - najčastejšie kvôli tomu, že človek zmení alebo zničí svoje obvyklé prostredie.

Osud tropických pralesov znepokojuje tisíce ľudí a desiatky organizácií, ktoré sa snažia zastaviť proces vyhladzovania jedinečnej biocenózy. Existuje mnoho spôsobov, ako chrániť prírodu. Hlavné environmentálne organizácie v Európe a Severnej Amerike bojkotujú predaj produktov z tropického dreva; Medzinárodná spoločnosť pre obchod s tropickým drevom zase vyvinula metódy na racionálne využitie tohto druhu suroviny.

Toto všetko sa deje nielen kvôli láske k prírode samotnej – je tu aj rozumná komerčná kalkulácia: ekonómovia vypočítali, že dravý postoj k lesu skôr či neskôr povedie k poklesu obchodu s drevom, takže niektoré krajiny začínajú vytvárať plantáže cenných druhov tropických stromov. Profitovať z toho budú len budúce generácie – takéto stromy rastú desaťročia. Ale už dnes je množstvo výrobkov označených značkou, ktorá naznačuje, že výrobok je vyrobený z dreva pestovaného na plantáži. Najlepšou možnosťou ako zachovať dažďové pralesy v ich pôvodnej podobe je však vytvorenie siete národných parkov. Krok, ktorý umožnil súkromným osobám kupovať malé plochy tropických pralesov, mal veľký morálny dopad – z takýchto symbolických nákupov nakoniec vznikol národný park v Kostarike.

Krajiny s tropickými pralesmi si už uvedomujú, že je lepšie zarábať na bohatých turistoch, ktorí chcú na vlastné oči vidieť jedinečnú rozmanitosť tropickej flóry a fauny, ako ničiť tento stály zdroj príjmov. Do programu zberu a recyklácie papiera a kartónu sa zapája čoraz viac firiem. Medzinárodný menový fond poskytol Indonézii finančnú pomoc na kompenzáciu škôd spôsobených likvidáciou skorumpovaného obchodného konzorcia s drevom v tejto krajine. Svet vedy a politiky čoraz častejšie organizuje konferencie na ochranu „zelených pľúc Zeme“. Či to všetko prinesie rýchle výsledky, nie je známe. Existuje však nádej, že v najbližších rokoch sa lavínovité znižovanie rozlohy tropických lesov zastaví.

Ozónovú vrstvu prvýkrát študovali vedci na britských antarktických staniciach v roku 1957. Ozón sa považuje za možný indikátor dlhodobých zmien v atmosfére. V roku 1985 bolo v časopise Nature oznámené každoročné ubúdanie ozónovej vrstvy a vytváranie ozónových dier.

Čo je to ozónová diera a prečo vzniká?

Ozón sa vo veľkom množstve produkuje v stratosfére nad trópomi, kde je UV žiarenie najsilnejšie. Potom cirkuluje v zemskej atmosfére smerom k pólom. Množstvo ozónu sa mení v závislosti od lokality, ročného obdobia a denných klimatických podmienok. Pokles koncentrácie ozónu v atmosfére, ktorý sa pozoruje na póloch Zeme, sa nazýva ozónová diera.

Čím tenšia je ozónová vrstva, tým väčšia je veľkosť ozónových dier. Existujú 3 hlavné dôvody ich vzniku:

• Prirodzená redistribúcia koncentrácie ozónu v atmosfére. Maximálne množstvo ozónu sa nachádza na rovníku, smerom k pólom klesá a vytvára oblasti so zníženou koncentráciou tohto prvku.
• Technogénny faktor . CFC obsiahnuté v aerosólových plechovkách a chladivách sú uvoľňované do atmosféry ľudskou činnosťou. Výsledné chemické reakcie v atmosfére ničia molekuly ozónu. Tým sa stenčuje ozónová vrstva a znižuje sa jej schopnosť absorbovať ultrafialové svetlo.
• Globálne otepľovanie klímy. Teplota na zemskom povrchu neustále stúpa, pričom horné vrstvy stratosféry sa ochladzujú. To je sprevádzané tvorbou perleťových oblakov, v ktorých dochádza k reakciám ničenia ozónu.

Dôsledky rozširovania ozónových dier

Existencia života na Zemi je možná len vďaka prítomnosti ozónovej vrstvy. Účinne chráni planétu pred prenikaním škodlivého UV žiarenia, ktoré je vysoko reaktívne.

• Pri vystavení ultrafialovému žiareniu dochádza k poškodeniu DNA. To môže viesť k nežiaducim mutáciám v živých organizmoch.
• UV lúče prenikajú aj cez vodu a spôsobujú odumieranie rastlinných buniek a mikroorganizmov, ktoré slúžia ako potrava pre vyvinutejšie živočíchy. V dôsledku toho sa ich počet znižuje.
• U ľudí môže nadmerné UV žiarenie spôsobiť rakovinu kože. (Pokles ozónu o 1 % zvyšuje výskyt rakoviny kože o 5 %).
• Priamy kontakt ultrafialového svetla so sietnicou oka vyvoláva vznik šedého zákalu. To ovplyvňuje kvalitu videnia a môže spôsobiť slepotu.

V roku 1987 bola vypracovaná medzinárodná dohoda – Montrealský protokol – na reguláciu emisií škodlivých plynov do atmosféry, ktoré ničia molekuly ozónu. Dodržiavanie protokolu pomáha postupne znižovať poškodzovanie ozónovej vrstvy v atmosfére a predchádzať rozširovaniu ozónových dier.