Важливим екологічним питанням сучасності є озонові дірки. Атмосфера перешкоджає руйнуванню екосистеми, вона захищає її від ультрафіолету, радіації та сміття з космосу. Однак наприкінці 20 століття вченими було виявлено озонову дірку в Антарктиді, яка являла собою витончення шару з озону, так необхідного для захисту земної поверхні.

Озонові дірки, причини та наслідки яких вже добре вивчені фахівцями, несуть загрозу життю людей, тварин та рослин.

Що таке озонові дірки?

Озоновий шар є частиною стратосфери. Він розповсюджується на висоті від 12 до 30 км. Чим вищий вміст озону, тим паче захищена Земля від шкідливого впливу сонячних променів. Цікавий факт: вперше про витончення захисної оболонки почали говорити 1957 року. Озонова дірка стала загрозою життю Землі.

Суть проблеми

Джерелом утворення озону є кисень, який зазнає впливу ультрафіолету. Така реакція призводить до того, що планету огортає шар газу, через який не проникає радіація. Проблемі витончення озонового шару почали приділяти велику увагу в 80-х роках. 20 століття. Першовідкривачем явища заслужено вважають вченого із Великобританії Дж.Фармена.

У таких місцях спостерігається зменшення кількості озону. Його концентрація знижується до 30-35%. Через ці ділянки ультрафіолетові промені безперешкодно проникають крізь атмосферу та спалюють все живе на планеті.

Місця появи дірок

Дж. Фарменом у складі дослідницької групи в 1985 році було виявлено найбільшу ОД над Антарктидою. При цьому виникала ця аномалія влітку, у серпні. Взимку ж, у грудні-січні, газ починав ущільнюватися і затягував отвір, що утворився влітку, настільки, що воно повністю зникало. Продовживши дослідження, вчені виявили безліч інших невеликих ОД. Діри локалізувалися над Арктикою, існували приблизно 7 днів, після чого оболонка відновлювалася.

Зараз карта озонових дірок постійно змінюється, що обумовлено пори року.Найчастіше вони утворюються у теплі періоди. Критичні точки, де спостерігається витончення оболонки, знаходяться на висоті 19 км над Землею.

Як утворюються ОД?

Існує кілька причин появи ОД. Одна з них, на думку фахівців, зумовлена ​​природними явищами, що спостерігаються на полюсах Землі. Теоретичне обґрунтування наявності даної аномалії зводиться до існування полярних ночей, під час яких сонячні промені не досягають поверхні Землі, що не дає можливості утворюватися озону. Це призводить до появи стратосферних хмар, з якими переносяться дрібні кристалики льоду, які містять хлор. Ця речовина руйнівним чином впливає на атмосферу.

Ще одна причина, яка негативно відбивається на стані захисної оболонки – періоди вулканічної активності, що спостерігаються на поверхні Землі. При виверженні вулканів відбувалися й досі трапляються інтенсивні викиди продуктів згоряння, які сприяють руйнації верств стратосфери.

Фреон, що є групою вуглеводнів з атомами фтору, теж надає сильний негативний вплив на цілісність захисних шарів.

Озонова діра утворюється внаслідок руйнування озону під впливом хімічних сполук, що викидаються в атмосферу внаслідок антропогенних факторів.

Основні руйнівники озонового шару

Технічний прогрес та ОД нерозривно пов'язані один з одним. Головним джерелом шкідливих речовин, що руйнують озон, є різні заводи, фабрики, газові ТЕЦ і т. д. до витончення захисної оболонки.

Велика кількість енергії, що виділяється під час ядерних випробувань, супроводжується виділенням азоту. Ця речовина входить у реакцію з озоном, знищуючи його. Фахівці підрахували, що в період з 1950 по 1970 рік внаслідок вибухів на атомних полігонах в атмосферу було викинуто понад 3 млн тонн азоту.

Окиси цього елемента виробляються в двигунах реактивних літаків. Зі збільшенням потужності двигуна підвищується температура в камерах згоряння. Щороку азот викидається в атмосферу у кількості понад 1 млн тонн. 1/3 із цієї кількості припадає на роботу двигунів реактивних повітряних засобів.

Мінеральні добрива, що у великій кількості використовуються у сільському господарстві, теж надають згубний вплив на озон. Хімічні елементи, що входять до них, вступаючи в реакцію з бактеріями, що перебувають у ґрунті, виробляють азот, який згодом окислюється.

Гіпотези про природне походження ОД

Російські дослідники вказують на те, що витончення шару озону є явище, яке було породжене лише природними причинами. Так було в 1999 року було опубліковано наукову роботу, автором якої стали А.П.Капица і А.А.Гаврилов. Вона була видана з урахуванням МДУ НВО “Тайфун”. Згідно з думкою російських учених, зменшення озонового шару спостерігалося на Землі і до того, як воно було виявлено їх англійськими колегами.

А.П.Капица та А.А.Гаврилов експериментальним шляхом визначили, що існує низка факторів природного характеру, що сприяє зниженню кількості озону в стратосфері, і вплив цих факторів постійно збільшується. У таких місцях може утворитися озонова дірка. Її виникнення зумовлено природними явищами, а не антропогенним впливом, який, хоча і завдає шкоди навколишньому середовищу, але меншою мірою, ніж припускають.

Які наслідки для людства можуть призвести до виснаження озонового шару?

Екологи бачать небезпеку зменшення кількості озону в тому, що стратосфера безперешкодно пропускатиме шкідливі для всього живого ультрафіолетові промені. Цей вплив впливає і людини: зростає кількість захворювань онкологічного характеру. Вчені дійшли висновку, що якщо концентрація озону знизиться ще хоча б на 1%, кількість людей, хворих на рак, збільшиться на 7000 осіб на рік. Перше місце займуть шкірні захворювання, а потім онкологічні хвороби, що вражають інші органи людського організму.

Інший наслідок ОД – скорочення рослинності Землі. Зменшення цього виду покриву призведе до загибелі тварин на земній поверхні та, як наслідок, у морських глибинах. Вже зараз вимирання деяких видів тварин обумовлено процесами, які у шарах атмосфери.

Вчені добре розуміють, чим небезпечні ОД, тому закликають до того, щоб було вжито заходів щодо відновлення шару озону, інакше цей природний катаклізм може призвести до непередбачуваних наслідків на Землі.

Прогнози на майбутнє

ОД відносять до розряду найважливіших екологічних питань світового масштабу. Вчені багатьох країн ведуть постійне спостереження за процесами, що відбуваються у стратосфері, відзначаючи збільшення чи зменшення шару озону, а також визначаючи фактори, що впливають на це. Цікаво, що в деяких регіонах можна помітити позитивну динаміку відновлення необхідного для Землі елемента.

Найбільший розмір мала ОД над Антарктидою 2000 року. За минулий період вона не збільшилася, навпаки, спостерігається тенденція до її затягування. Її площа зменшилася на понад 4 млн. км². На це вплинула міжнародна угода, яка була підписана 1987 року в Монреалі. Згідно з цим документом, усі країни мають мінімізувати викид азоту та інших шкідливих речовин у атмосферу, скоротити транспорт. Найбільших успіхів у цій справі досяг Китай. Уряд запровадив квоти на виробництво автомобілів.

Ще один фактор, який сприятливо впливає на вирішення цієї екологічної ситуації, полягає у використанні джерел альтернативної енергії, наприклад, сили вітру або сонця.

Більшість прогнозів, досліджень щодо наслідків розширення ОД публікуються в науковому журналі «Science». Щорічно проводяться різноманітні конференції, присвячені цьому питанню. Так, висновки Паризької Конференції щодо клімату звучать оптимістично.

Діра над Антарктидою до 2021 року зникне, якщо озоновий шар збільшиться завдяки зниженню шкідливих викидів в атмосферу.

Як запобігти виснаженню озонового шару?

Вчені зайняті як питаннями відновлення виснаженої озонової оболонки, а й шукають способи, як попередити появу ОД. Для цього необхідно боротися з виробленням речовин, що містять хлорфторвуглеці, у світовому масштабі. Таке рішення було ухвалено в Монреалі у 1989 році. Запобіжні способи виснаження озонового шару, шляхи вирішення має шукати вся світова громадськість, оскільки існування дірок впливає на екологію всієї Землі.

Щоб знизити ризик появи нових дірок в озоновій оболонці, необхідно вести постійні наукові розробки з метою виділення та ліквідації таких способів виробництва, вироблення енергії, які не будуть завдавати шкоди навколишньому середовищу. Існує гостра необхідність у тому, щоб почати всюди встановлювати на труби, що димлять, заводів і фабрик споруди з очищення, замінювати хімічні добрива на органічні. Важливим етапом захисту шару з озону стане перехід транспортної системи, що працює на нафтових продуктах, на електрику.

Чи можна відновити озоновий шар?

Методи

Запобігання шкідливим викидам не єдиний спосіб зберегти захисний шар Землі. Один із ефективних методів екологи бачать у тому, щоб розпорошувати озон, створений штучно, на висоті 15-30 км над поверхнею Землі за допомогою спеціальних літальних апаратів. І це гарне рішення, оскільки воно дозволить заповнити порожнечі у стратосфері.

Однак цей метод має й низку недоліків. Він є дорогим, тому застосувати його можна лише в тому випадку, якщо буде залучено фінансові кошти кількох країн. Крім того, за один раз доставити до місця ОД можна невелику кількість озону, процес його перевезення є складним і несе небезпеку для людей, які її здійснюють.

Міфи

Озонова діра стала причиною появи деяких помилок. Наприклад, багато хто вважає, що стоншення виникає тільки в Антарктиді. Однак ОД можуть з'явитися у будь-яких місцях Землі. Деякі промисловці намагалися знизити значення екологічного питання, оскільки боялися втратити доходи своїх підприємств. Однак зменшити масштаб лиха не вдалося.

Існує хибне уявлення про те, що фреони мають велику масу, тому не можуть досягати стратосфери, осідаючи в землі, не завдаючи їй шкоди. Але, опинившись навіть у нижніх шарах, ці речовини можуть змішатися з іншими елементами і вже разом з ними піднятися до захисного шару.

Озонова діра - локальне падіння концентрації озону в озоновому шарі Землі. За загальноприйнятою в науковому середовищі теорії, у другій половині XX століття все зростаюча дія антропогенного фактора у вигляді виділення хлор-і бромвмісних фреонів призвела до значного потоншення озонового шару.

Озон є алотропною модифікацією кисню. Характер хімічних зв'язків в озоні обумовлює його нестійкість (через певний час озон мимовільно перетворюється на кисень: 2О 3 → 3О 2) і високу окислювальну здатність. Окисна дія озону на органічні речовини пов'язана з утворенням радикалів: RH + О 3 → RО 2 . + OH.

Ці радикали ініціюють радикально ланцюгові реакції з біоорганічними молекулами (ліпідами, білками, нуклеїновими кислотами), що призводить до загибелі клітин. Застосування озону для стерилізації питної води ґрунтується на його здатності вбивати мікроби. Озон не байдужий й у вищих організмів. Тривале перебування в середовищі, що містить озон (наприклад, у кабінетах фізіотерапії та кварцового опромінення) може спричинити тяжкі порушення нервової системи. Тому озон у високих дозах є токсичним газом. Гранично допустима концентрація їх у повітрі робочої зони – 0,1 мг/м 3 .

Озона, яким так чудово пахне під час грози, в атмосфері зовсім небагато - 3-4 ppm (проміле) - (3-4)*10 -4 %. Однак для флори та фауни планети його присутність надзвичайно важлива. Адже життя, що зародилося в океанських безоднях, і змогло «виповзти» на сушу тільки після того, як 600–800 млн. років тому сформувався озоновий щит. Поглинаючи біологічно активне сонячне ультрафіолетове випромінювання, він забезпечив його безпечний рівень поверхні планети. Життя на Землі немислиме без озонового шару, що оберігає все живе від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Зникнення озоносфери призвело б до непередбачуваних наслідків – спалаху раку шкіри, знищення планктону в океані, мутацій рослинного та тваринного світу. Тому так важливо зрозуміти причини виникнення озонової «дірки» над Антарктикою та зменшення вмісту озону у Північній півкулі.

Озон утворюється у верхній стратосфері (40-50 км) при фотохімічних реакціях за участю кисню, азоту, водню та хлору. Атмосферний озон зосереджений у двох областях – стратосфері (до 90%) та тропосфері. Що стосується розподіленого на висоті від 0 до 10 км шару тропосферного озону, то його саме завдяки неконтрольованим промисловим викидам стає дедалі більше. У нижній стратосфері (10-25 км), де озону найбільше, головну роль сезонних і тривалих змін його концентрації грають процеси перенесення повітряних мас.

Товщина озонового шару над Європою скорочується стрімкими темпами, що не може не хвилювати уми вчених. За минулий рік товщина озонового покриття скоротилася на 30%, а швидкість погіршення природної захисної оболонки досягла найвищої позначки за останні 50 років. Встановлено, що хімічні реакції, що руйнують озон, відбуваються на поверхні крижаних кристалів та інших частинок, що потрапили у високі стратосферні шари над полярними районами. Яку небезпеку це для людини?

Тонкий озоновий шар (2-3 мм при розподілі навколо Земної кулі) не в змозі перешкоджати проникненню короткохвильових ультрафіолетових променів, які викликають рак шкіри та небезпечні для рослин. Тому сьогодні через високу активність сонця засмагати стало менш корисно. Взагалі центри екології повинні давати рекомендації населенню, як діяти в залежності від активності сонця, але в нашій країні такого центру немає.

Зі зменшенням озонового шару пов'язані кліматичні зміни. Зрозуміло, що зміни відбуватимуться не лише на тій території, над якою розтягнулася озонова діра. Ланцюгова реакція спричинить зміни у багатьох глибинних процесах нашої планети. Це не означає, що скрізь почнеться стрімке глобальне потепління, як нас лякають у фільмах жахів. Все-таки це надто складний та тривалий процес. Але можуть виникнути інші катаклізми, наприклад, збільшиться кількість тайфунів, смерчів, ураганів.

Встановлено, що «дірки» в озоновому шарі виникають над Арктикою та Антарктидою. Це тим, що у полюсах утворюються кислотні хмари, руйнують озоновий шар. Виходить, що озонові дірки виникають не від активності сонця, як прийнято вважати, а від повсякденної діяльності всіх жителів планети, у тому числі й нас із вами. Потім «кислотні проломи» зміщуються, причому найчастіше до Сибіру.

З використанням нової математичної моделі вдалося пов'язати воєдино дані наземних, супутникових та авіаційних спостережень з рівнями ймовірних майбутніх викидів в атмосферу озонруйнівних сполук, часом їхнього перенесення в Антарктику та погодою у південних широтах. За допомогою моделі було отримано прогноз, згідно з яким озоновий шар над Антарктикою відновиться у 2068 році, а не у 2050 році, як вважалося.

Відомо, що нині рівень озону в стратосфері над територіями, віддаленими від полюсів, нижчий за норму приблизно на 6%. У той же час, у весняний період вміст озону над Антарктикою може знижуватися на 70% щодо середньорічної величини. Нова модель дозволяє більш точно прогнозувати рівні вмісту озон руйнівних газів над Антарктикою та їхню тимчасову динаміку, що визначає величину озонової «дірки».

Використання речовин, що руйнують озон, обмежено Монреальським протоколом. Вважалося, що це призведе до швидкого затягування озонової дірки. Однак нові дослідження показали, що насправді темпи її зменшення стануть помітними лише з 2018 року.

Щоб розпочати глобальне відновлення, потрібно зменшити доступ до атмосфери всіх речовин, які дуже швидко знищують озон і довго там зберігаються. Люди повинні це розуміти та допомогти природі включити процес відновлення озонового шару, зокрема потрібні нові посадки лісів.

Для відновлення озонового шару його потрібно підживлювати. Спочатку з цією метою передбачалося створити кілька наземних озонових фабрик та на вантажних літаках «закидати» озон у верхні шари атмосфери. Однак цей проект (ймовірно, він був першим проектом «лікування» планети) не здійснено. Інший шлях пропонує російський консорціум «Інтерозон»: виробляти озон у атмосфері. Вже найближчим часом разом із німецькою фірмою «Даза» планується підняти на висоту 15 км аеростати з інфрачервоними лазерами, за допомогою яких отримувати озон із двоатомного кисню. Якщо цей експеримент виявиться вдалим, надалі передбачається використати досвід російської орбітальної станції «Мир» та створити на висоті 400 км кілька космічних платформ із джерелами енергії та лазерами. Промені лазерів будуть направлені в центральну частину озонового шару і постійно підживлюватимуть його. Джерелом енергії можуть бути сонячні батареї. Космонавти на цих платформах будуть потрібні лише для періодичних оглядів та ремонту.

Чи здійсниться грандіозний мирний проект, покаже час.

Зважаючи на надзвичайність ситуації, видається необхідним:

ü розширити комплекс теоретичних та експериментальних досліджень щодо проблеми збереження озонового шару;

ü створити Міжнародний фонд збереження озонового шару активними способами;

ü організувати Міжнародний комітет для вироблення стратегії виживання людства в екстремальних умовах.

1. Основні заходи щодо захисту озонового шару
2. Правило оптимальної компонентної додатковості
3. Закон М.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем

Висновок

Вступ

Сучасна киснева атмосфера Землі - унікальне явище серед планет Сонячної системи, і ця її особливість пов'язана з наявністю на планеті життя.

Проблема екології для людей зараз, безперечно, найголовніша. На реальність екологічної катастрофи вказує на руйнування озонного шару Землі. Озон - триатомна форма кисню, що утворюється у верхніх шарах атмосфери під дією жорсткого (короткохвильового) ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Сьогодні озон турбує всіх, навіть тих, хто раніше не підозрював існування озонного шару в атмосфері, а вважав лише, що запах озону є ознакою свіжого повітря. (Недарма озон у перекладі з грецької означає " " запах " " .) Цей інтерес зрозумілий - йдеться про майбутнє всієї біосфери Землі, зокрема й самої людини. Нині назріла необхідність прийняти певні обов'язкові всім рішення, які б зберегти озонний шар. Але щоб ці рішення були правильними, потрібна повна інформація про ті фактори, які змінюють кількість озону в атмосфері Землі, а також про властивості озону, як саме він реагує на ці фактори.

1. Озонові дірки та причини їх виникнення

Озоновий шар - це широкий атмосферний пояс, що тягнеться на висоті від 10 до 50 км над поверхнею Землі. Хімічно озон - це молекула, що складається з трьох атомів кисню (молекула кисню містить два атоми). Концентрація озону в атмосфері дуже мала, і невеликі зміни кількості озону призводять до серйозних змін інтенсивності ультрафіолету, що досягає земної поверхні. На відміну від звичайного кисню озон нестійкий, він легко перетворюється на двоатомну, стійку форму кисню. Озон - набагато сильніший окислювач, ніж кисень, і це робить його здатним вбивати бактерії, пригнічувати ріст та розвиток рослин. Втім, через його низьку в звичайних умовах концентрацію в приземних шарах повітря ці його особливості практично не впливають на стан живих систем.

Набагато важливішим є його інша властивість, що робить цей газ абсолютно необхідним для всього життя на суші. Ця властивість - здатність озону поглинати жорстке (короткохвильове) ультрафіолетове (УФ) випромінювання Сонця. Кванти жорсткого УФ мають енергію, достатню для розриву деяких хімічних зв'язків, тому його відносять до іонізуючих випромінювань. Як і інші випромінювання цього роду, рентгенівське та гамма-випромінювання, воно викликає численні порушення у клітинах живих організмів. Озон утворюється під впливом високоенергетичної сонячної радіації, що стимулює реакцію між 2 і вільними атомами кисню. Під впливом помірної радіації він розпадається, абсорбуючи енергію цієї радіації. Таким чином, цей циклічний процес з'їдає небезпечний ультрафіолет.

Молекули озону, як і кисню, електрично нейтральні, тобто. не несуть електричного заряду. Тому саме собою магнітне поле Землі не впливає на розподіл озону в атмосфері. Верхній шар атмосфери – іоносфера, що практично збігається з озоновим шаром.

У полярних зонах, де силові лінії магнітного поля Землі замикаються її поверхні, спотворення іоносфери дуже значні. Кількість іонів, зокрема і іонізованого кисню, у верхніх шарах атмосфери полярних зон знижено. Але головна причина малого вмісту озону в області полюсів - мала інтенсивність сонячного опромінення, що падає навіть під час полярного дня під малими кутами до горизонту, а під час полярної ночі немає зовсім. Площа полярних "дір" в озоновому шарі - надійний показник змін загального вмісту озону в атмосфері.

Вміст озону в атмосфері коливається внаслідок багатьох природних причин. Періодичні коливання пов'язані із циклами сонячної активності; Багато компонентів вулканічних газів здатні руйнувати озон, тому підвищення вулканічної активності веде до зниження його концентрації. Завдяки високим, сверураганним швидкостям повітряних потоків у стратосфері речовини, що руйнують озон, розносяться на великі площі. Переносяться не лише руйнівники озону, а й він сам, тому порушення концентрації озону швидко розносяться на великі площі, а локальні невеликі «дірки» в озоновому щиті, спричинені, наприклад, запуском ракети, порівняно швидко затягуються. Тільки в полярних областях повітря малорухливе, внаслідок чого зникнення там озону не компенсується його занесенням з інших широт, і полярні «озонні дірки», особливо на Південному полюсі, дуже стійкі.

1.1 Джерела руйнування озонового шару

Серед руйнівників озонного шару можна виділити:

1) Фреони.

Озон руйнується під впливом сполук хлору, відомих як фреони, які, також руйнуючись під впливом сонячної радіації, звільняють хлор, що «відриває» від молекул озону «третій» атом. Хлор сполуки не утворює, але служить каталізатором «розриву». Таким чином, один атом хлору здатний "занапастити" багато озону. Вважається, що сполуки хлору можуть залишатися в атмосфері від 50 до 1500 років (залежно від складу речовини) Землі. Спостереження за озоновим шаром планети проводилися антарктичними експедиціями із середини 50-х.

Озонова діра над Антарктидою, що збільшується навесні і зменшується до осені, була виявлена ​​в 1985 році. Відкриття метеорологів викликало низку наслідків економічного характеру. Справа в тому, що в існуванні «дірки» було звинувачено хімічну промисловість, яка виробляє речовини, що містять фреони, що сприяють руйнуванню озону (від дезодорантів до холодильних установок).

У питанні про те наскільки людина винна в освіті «озонових дірок» - єдиної думки немає.

З одного боку - так, безумовно винен. Виробництво сполук, що призводять до руйнування озону, слід звести до мінімуму, а краще взагалі припинити. Тобто відмовитися від цілого сектора промисловості, з оборотом у багато мільярдів доларів. А якщо не відмовитись – то перевести її на «безпечні» рейки, що теж коштує грошей.

Погляд скептиків: людське впливом геть атмосферні процеси, за всієї його руйнівності у локальному плані, у планетарному масштабі - мізерно. Антифреонова кампанія «зелених» має цілком прозоре економічне та політичне підґрунтя: за її допомогою великі американські корпорації (Дюпон, наприклад), душать своїх зарубіжних конкурентів, нав'язуючи угоди щодо "охорони навколишнього середовища" на державному рівні і насильно вводячи новий технологічний виток, який більше слабкі в економічному плані держави витримати не в змозі.

2) Висотні літаки.

Руйнування озонного шару сприяють не тільки фреони, що виділяються в атмосферу і потрапляють в стратосферу. До руйнування озонного шару причетні й оксиди азоту, що утворюються під час ядерних вибухів. Але оксиди азоту утворюються і камерах згоряння турбореактивних двигунів висотних літаків. Окиси азоту утворюються з азоту та кисню, які там знаходяться. Швидкість утворення оксидів азоту тим більша, чим вища температура, тобто чим більша потужність двигуна.

Важлива не тільки потужність двигуна літака, а й висота, на якій він літає і випускає окисли азоту, що руйнують озон. Чим вище утворюється окис або закис азоту, тим він згубніший для озону.

Загальна кількість окису азоту, що викидається в атмосферу на рік, оцінюється в 1 млрд. т. Приблизно третина цієї кількості викидається літаками вище за середній рівень тропопаузи (11 км). Щодо літаків, то найбільш шкідливими є викиди військових літаків, кількість яких обчислюється десятками тисяч. Вони літають здебільшого на висотах озонного шару.

3) Мінеральні добрива.

Озон у стратосфері може зменшуватись і за рахунок того, що в стратосферу потрапляє закис азоту N 2 O, який утворюється при денітрифікації пов'язаного ґрунтовими бактеріями азоту. Таку ж денітрифікацію зв'язаного азоту виробляють і мікроорганізми у верхньому шарі океанів та морів. Процес денітрифікації безпосередньо пов'язаний з кількістю зв'язаного азоту у ґрунті. Таким чином, можна бути впевненим у тому, що зі зростанням кількості мінеральних добрив, що вносяться в грунт, такою самою мірою збільшуватиметься і кількість утвореного закису азоту N 2 O. Далі, з закису азоту утворюються оксиди азоту, які і призводять до руйнування стратосферного озону.

4) Ядерні вибухи.

При ядерних вибухах виділяється дуже багато енергії як тепла. Температура, що дорівнює 6000 0 К, встановлюється вже через кілька секунд після ядерного вибуху. Це енергія вогняної кулі. У сильно нагрітій атмосфері відбуваються такі перетворення хімічних речовин, які за нормальних або не відбуваються, або протікають дуже повільно. Що стосується озону, його зникнення, то найбільш небезпечними для нього є оксиди азоту, що утворюються при цих перетвореннях. Так, за період з 1952 по 1971 р. внаслідок ядерних вибухів в атмосфері утворилося близько 3 млн. т. оксидів азоту. Подальша доля їх така: вони внаслідок перемішування атмосфери потрапляють різні висоти, зокрема й у атмосферу. Там вони вступають у хімічні реакції за участю озону, призводячи до його руйнування.

5) Спалювання палива.

Закис азоту можна знайти і в димових газах електростанцій. Власне, про те, що окис та двоокис азоту присутні у продуктах згоряння, було відомо давно. Але ці вищі оксиди не впливають на озон. Вони, звичайно, забруднюють атмосферу, сприяють утворенню в ній смогу, але досить швидко віддаляються з тропосфери. Закис азоту, як уже говорилося, небезпечний для озону. За низьких температур вона утворюється в таких реакціях:

N 2 + O + M = N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 =N 2 O = 3H 2 .

Масштаб цього явища дуже значний. Таким шляхом в атмосфері щорічно утворюється приблизно 3 млн т закису азоту! Ця цифра говорить про те, що це джерело руйнування озону є суттєвим.

1.2 Озонова діра над Антарктикою

Про значне зменшення загального вмісту озону над Антарктикою вперше було повідомлено 1985 р. Британською антарктичною службою на підставі аналізу даних озонометричної станції Хеллі-Бей (76 гр. ю. ш.). Зменшення озону спостерігалося цією службою і на Аргентинських островах (65 гр. пд. ш.).

З 28 серпня до 29 вересня 1987 р. було виконано 13 польотів літака-лабораторії над Антарктикою. Експеримент дозволив зареєструвати зародження озонної дірки. Було отримано її розміри. Дослідження показали, що найбільше зменшення кількості озону мало місце на висотах 14 – 19 км. Тут же прилади зареєстрували найбільшу кількість аерозолів (аерозольні шари). Виявилося, що чим більше є аерозолів на цій висоті, тим менше там озону. Літак – лабораторія зареєстрував зменшення озону, що дорівнює 50%. Нижче 14 км. змін озону було несуттєвим.

Вже на початку жовтня 1985 р. озонна діра (мінімум кількості озону) охоплює рівні з тиском від 100 до 25 гПа, а грудні діапазон висот, у яких вона спостерігається, розширюється.

У багатьох експериментах вимірювалася як кількість озону та інших малих складових атмосфери, а й температури. Було встановлено найтісніший зв'язок між кількістю озону в стратосфері та температурою повітря там же. Виявилося, що характер зміни кількості озону тісно пов'язаний із тепловим режимом стратосфери над Антарктидою.

Утворення та розвиток озонної діри в Антарктиді спостерігали англійські вчені й у 1987 р. Навесні загальний вміст озону зменшився на 25%.

Американські дослідники проводили вимірювання в Антарктиці взимку і навесні 1987 р. озону та інших малих складових атмосфери (HC l , HF, NO, NO 2 , HNO 3 , ClONO 2 , N 2 O, CH 4) за допомогою спеціального спектрометра. Дані цих вимірювань дозволили окреслити область навколо Південного полюса, де кількість озону зменшена. Виявилося, що ця область збігається практично точно з крайнім полярним стратосферним вихором. При переході через край вихору різко змінювалося кількість як озону, а й інших малих складових, які впливають руйнація озону. У межах озонної діри (або, іншими словами, полярного стратосферного вихру) концентрація HC l , NO 2 і азотної кислоти була значно меншою, ніж за межами вихору. Це має місце тому, що хлорини протягом холодної полярної ночі руйнують озон у відповідних реакціях, виступаючи в них як каталізатори. Саме каталітичному циклі з участю хлору відбувається основне зменшення концентрації озону (принаймні 80% цього зменшення).

Ці реакції протікають на поверхні частинок, що становлять полярні стратосферні хмари. Значить, що більше площа цієї поверхні, т. е. що більше частинок стратосферних хмар, отже, і самих хмар, то швидше зрештою розпадається озон, отже, тим ефективніше утворюється озонна діра.

2. Основні заходи щодо захисту озонового шару

Оскільки найбільш активний руйнівник озонового щита Землі - хлор, основні заходи, що розробляються для стримування виснаження озону, зводяться до зниження викидів в атмосферу хлору і сполук, що містять хлор, насамперед фреонів. Одне з головних технологічних завдань, рішення якого шукають у всіх промислово розвинених країнах, - заміна фреонів на інші холодоагенти, що не містять хлору і водночас не поступаються фреонам за основними фізичними властивостями та хімічною інертністю.

Інше завдання, вже практично вирішене в ракетоносії «Енергія», полягає у переведенні ракетної техніки та висотної реактивної авіації на екологічно безпечні види палива та двигуни.

Зниження викидів оксидів азоту наземними промисловими, енергетичними та транспортними системами має значення не тільки для зниження кислотності опадів та вирішення проблеми «кислих дощів». Окиси азоту в повному обсязі вимиваються опадами, частина їх сягає висот, у яких існує озоновий шар, і робить свій внесок у його виснаження.

Хоча оксиди азоту, порівняно з хлором, у 10 тисяч разів менш активні як руйнівники озону, їхній викид в атмосферу багаторазово перевищує викид хлору. Це підвищує важливість розробки двигунів, енергетичних установок, котлів, нових видів палива та способів його спалювання, які зводили б до мінімуму утворення та викид в атмосферу оксидів азоту.

Першу міжнародну конвенцію щодо заходів захисту озонового шару було укладено у Відні 1985 року. Через кілька місяців після неї було виявлено "озонову дірку" в Південній півкулі. Після цього в Монреалі було підписано протокол, який зобов'язує країни-учасниці позбавлятися своїх шкідливих фреонів. У 1990, 1992 та 1997 pp. Список руйнівних речовин поповнювався. У разі його дотримання всіма країнами (а Китай, наприклад, та Індія конвенцію не підписали, розсудивши, що вона їм «не по кишені»), прогнозисти обіцяли відновлення озонового шару до 2150 року. Головними виробниками шкідливих для озону сполук (90% від загальносвітового обсягу) називаються країни, що розвиваються (які, по суті, є споживачами застарілої продукції "цивілізованих" країн) і країни колишнього СРСР.

У той же час заявлено, що викид фреонів в атмосферу, що у 1986 році досяг 1.1 мільйона тонн, до 1996 р. знизився до 160 тисяч тонн. Без Монреальської конвенції до 2010 року ми мали б 8 мільйонів тонн річних викидів.

3. Правило оптимальної компонентної додатковості

Правило оптимальної компонентної додатковості свідчить, що ніяка екосистема неспроможна самостійно існувати при штучно створеному надлишку чи нестачі однієї з екологічних компонентів.

"Нормою" екологічного компонента слід вважати ту, що забезпечує екологічну рівновагу певного типу, що дозволяє функціонувати саме тій екосистемі, яка еволюційно склалася і відповідає балансу у природній надсистемі та всій ієрархії природних систем на даній одиниці простору (у конкретному біотопі).

4. Закон Н.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем

Закон М.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем свідчить, що руйнація більше трьох рівнів в екосистемній ієрархії є абсолютно незворотним і катастрофічним.

Ієрархічні рівні геохор (біохор) - це розташування в порядку від найвищого до нижчого. Розрізняють п'ять основних рівнів угеохор та біохор:

• гігахори - найголовніші елементи біосфери та географічної оболонки: океани і материки, біокліматичні пояси та біогеографічні царства розміром понад 10 6 км 2 ;
• мегахори - одиниці природно-господарського та біогеографічного (фітогеографічного) районування розміром 10 3 -10 5 км 2 ;
• макрохори - територія конкретних ландшафтів, розміром 10-10 -2 км2;
• мікрохори і мезохори - морфологічні одиниці ландшафту, розміром 10 -1 -10 -2 км 2 і біогеоценози, що входять до їх складу.

Кожна підсистема слідує за своєю системою, вірніше, розвиток надсистеми визначає багато обмежень у розвитку входять до неї підсистем. Такий процес " підштовхування " , напрями розвитку характерний всього системного світу як у наддовгих відрізках еволюційного часу, і у порівняно коротких термінах індивідуального розвитку. Усюди є взаємини у ієрархії систем - еволюція еволюцій та розвитку развитей. Якщо розвиток щодо детерміновано впливом ієрархії надсистем, а частково і підсистем у минулому (підсистеми, змінюючись, не можуть не впливати на ціле, приклад того мутації), то характер процесів не зміниться і в майбутньому, принаймні найближчому (у масштабі характерного часу систем) ). І хоча принцип " розвиток є рух рухів у всій ієрархії значних систем " Демшевського не дозволяє створити однієї безальтернативної моделі, все-таки можна прогнозувати можливий перебіг подій.

Н.Ф. Реймерс (1994) зазначає, що закон нерівномірності розвитку систем, або, краще, закон різночасності розвитку (зміни) підсистем у великих системах може бути сформульований у такому вигляді: системи одного рівня ієрархії (як правило, підсистеми системи вищого рівня організації) розвиваються не суворо синхронно - тоді, коли одні з них досягли вищого рівня розвитку, інші ще залишаються в менш розвиненому стані.

Висновок

Усі глобальні екологічні проблеми взаємопов'язані, і жодна їх має розглядатися в ізоляції з інших.

Здавалося б, кількість озону в атмосфері дуже велика – близько 3 мільярдів тонн. Це, однак, незначна частка від усієї атмосфери. Якби весь озон атмосфери перебував у приземному шарі повітря, то за «нормальних умов» (тиск 1 атмосфера і температура 25 градусів Цельсія) товщина озонового екрану, що захищає Землю від жорсткого УФ-випромінювання Сонця, становила б лише близько 3мм. Натомість ефективність озонового шару дуже велика. Зокрема, фахівцями розраховано, що зниження вмісту озону на 1% веде до підвищення інтенсивності УФ-опромінення поверхні, в результаті якого кількість смертей від раку шкіри зросте на 6-7 тисяч осіб на рік.

Необхідно терміново вживати заходів до охорони озонового шару: розробляти нешкідливі холодоагенти, здатні замінити фреони у промисловості та побуті, екологічно безпечні двигуни літаків та космічних ракетних систем, розробляти технології, що зменшують викиди оксидів азоту у промисловості та на транспорті. Існуючі міжнародні угоди щодо озону, Віденська міжнародна конвенція з охорони озонового шару і Монреальський протокол, який зобов'язує держави, що підписали його, вести роботу в конкретних напрямках, поки що недостатньо ефективні. Ще недостатньо усвідомлена людьми небезпека, ще мало талановитих дослідників та інженерів працюють у цій галузі. А час не чекає.

Список використаної літератури

1. Акімова Т.А., Хаскін В.В. Екологія. - М: ЮНІТІ, 1998. - 455 с.
2. Дедю І.І. Екологічний еніклопедичний словник. – Кишинів: Мир, 1990. – 568 с.
3. Князєва Є.М., Курдюмов С.П. закони еволюції та самоорганізації складних систем. - М: Наука, 1994. - 250 с.
4. Корміліцин З.І. Основи екології. – М.: «Інтерстиль», 1997. – 364 с.
5. Загальна екологія: взаємодія суспільства та природи. - СПб.: Хімія, 1997. - 352 с.
6. Сверлова Л.І., Вороніна Н.В. Забруднення природного середовища та екологічна потологія людини. - Хабаровськ.: ХДАЕП, 1995. - 106-108 с.
7. Розанов С.І. Спільна екологія. – СПб.: Видавництво «Лань», 2001. – 288 с.

Оскільки на полюсах спостерігаються довгі полярні ночі, у цих місцях відбувається різке зниження температури та утворюються стратосферні хмари, що містять крижані кристали. Як наслідок, у повітрі накопичується молекулярний хлор, внутрішні зв'язки якого розриваються з настанням весни та появою сонячного випромінювання.

Ланцюжок хімічних процесів, що виникають при пориванні в атмосферу атомів хлору, призводить до руйнування озону та утворення озонових дірок. Коли Сонце починає світити на повну силу, до полюсів прямують повітряні маси з новою порцією озону, завдяки чому дірка затягується.

Чому з'являються озонові дірки?

Існує безліч причин появи озонових дірок, але найважливіша їх – забруднення природного середовища людиною. Окрім атомів хлору, молекули озону руйнують водень, кисень, бром та інші продукти згоряння, що потрапляють в атмосферу через викиди фабрик, заводів, димових газових ТЕЦ.
Не менший вплив на шар озону надають ядерні випробування: при вибухах виділяється величезна кількість енергії та утворюються оксиди азоту, які входять у реакцію з озоном та знищують його молекули. Підраховано, що лише з 1952 по 1971 рік за ядерних вибухів в атмосферу потрапило близько 3 мільйонів тонн цієї речовини.

Виникненню озонових дірок сприяють і реактивні літаки, у двигунах яких утворюються оксиди азоту. Що потужність турбореактивного двигуна, то вище температура в камерах його згоряння і тим більше азотних оксидів потрапляє в атмосферу. Згідно з дослідженнями, щорічні обсяги азоту, що викидається у повітря, становлять 1 мільйон тонн, з них третина припадає на літаки. Ще одна причина руйнування озонового шару – мінеральні добрива, які при внесенні в землю вступають у реакцію із ґрунтовими бактеріями. В цьому випадку в атмосферу потрапляє закис азоту, з якого утворюються окисли.

Які наслідки для людства можуть призвести озонові дірки?

Через ослаблення озонового шару збільшується потік сонячної радіації, що у свою чергу, може призвести до загибелі рослин і тварин. Вплив озонових дірок на людину виявляється насамперед у збільшенні кількості ракових захворювань шкіри. Вчені підрахували, що якщо концентрація озону в атмосфері впаде хоча б на 1%, кількість хворих на рак зросте приблизно на 7000 осіб на рік.
Саме тому зараз екологи б'ють на сполох і намагаються вжити всіх необхідних заходів для захисту озонового шару, а конструктори розробляють екологічно безпечні механізми (літаки, ракетні системи, наземний транспорт), що викидають в атмосферу меншу кількість оксидів азоту.

Кислотні дощі

Кислотний дощ - всі види метеорологічних опадів - дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, - при яких спостерігається зниження pH (водневого показника) дощових опадів через забруднення повітря кислотними оксидами, зазвичай оксидами сірки та оксидами азоту

Кислотні дощі – один із термінів, який принесла людству індустріалізація.Невгамовне витрачання ресурсів планети, великі масштаби спалювання палива, екологічно недосконалі технології – яскраві ознаки бурхливого розвитку промисловості, що в результаті супроводжується хімічним забрудненням води, повітря та землі. Кислотні дощі – лише один із проявів таких забруднень.

Вперше згадане далекого 1872 року, по-справжньому актуальним поняття стало лише у другій половині 20 століття. В даний час кислотні дощі – проблема для багатьох країн світу, у тому числі США та практично всіх країн Європи. Карта кислотних дощів, розроблена екологами всього світу, показує зони найвищого ризику небезпечних опадів.

ПРИЧИНИ КИСЛОТНИХ ДОЩІВ

Певний рівень кислотності має будь-яка дощова вода. Але в нормальному випадку цей показник відповідає нейтральному рівню pH – 5,6-5,7 або дещо вище. Невелика кислотність пояснюється вмістом у повітрі вуглекислого газу, але вважається настільки низькою, що не завдає жодної шкоди живим організмам. Таким чином, причини кислотних дощів пов'язані виключно з діяльністю людини і не можуть бути пояснені природними причинами.

Передумови підвищення кислотності атмосферної води виникають, коли промислові підприємства викидають великі обсяги оксидів сірки і оксидів азоту . Найбільш характерними джерелами таких забруднень є вихлопні гази автомобілів, металургійне виробництво та теплові електростанції (ТЕЦ). На жаль, сучасний рівень розвитку технологій очищення не дозволяє відфільтровувати сполуки азоту та сірки, що виникають внаслідок згоряння вугілля, торфу, інших видів сировини, що використовуються у промисловості. У результаті такі оксиди потрапляють в атмосферу, з'єднуються з водою в результаті реакцій під дією сонячного світла, і випадають на землю у вигляді опадів, які називають «кислотні дощі».

НАСЛІДКИ КИСЛОТНИХ ДОЩІВ

Вчені зазначають, що наслідки кислотних дощів дуже багатомірні і небезпечні як для людей і тварин, так і рослин. Серед головних фахівців називають такі ефекти:

1. Кислотні дощі помітно підвищують кислотність озер, ставків, водоймищ., внаслідок чого там поступово вимирає їхня природна флора і фауна. В результаті зміни екосистеми водойм відбувається їх заболочування, засмічення, підвищена мулястість. Крім того, внаслідок таких процесів вода стає непридатною для використання людиною. У ній підвищується вміст солей важких металів та різних токсичних сполук, які у нормальній ситуації поглинаються мікрофлорою водойми.

2. Кислотні дощі призводять до деградації лісів, вимирання рослин. Особливо страждають хвойні дерева, тому що повільне оновлення листя не дає їм можливості самостійно усувати наслідки кислотних дощів. Дуже схильні до таких опадів і молоді ліси, якість яких стрімко падає. При постійному впливі води з підвищеною кислотністю дерева гинуть.

3. У США та Європі кислотні дощі – одна з найпоширеніших причин поганих урожаїв, вимирання сільськогосподарських культур на величезних площах При цьому причина таких збитків криється як у прямому впливі, який надають кислотні дощі на рослини, так і в порушеннях мінералізації ґрунту.

4. Кислотні дощі завдають непоправної шкоди пам'ятникам архітектури, будівель, споруд. Дія таких опадів викликає прискорену корозію металів, вихід із ладу механізмів.

5. При поточній кислотності, яку мають кислотні дощі, у деяких випадках вони можуть завдавати прямої шкоди людині та тваринам. Насамперед, люди в зонах підвищеної небезпеки страждають від захворювань верхніх дихальних шляхів. Втім, не такий далекий той день, коли насиченість шкідливих речовин в атмосфері досягне рівня, при якому у вигляді опадів випадатиме сірчана та нітратна кислота досить високої концентрації. У такій ситуації загроза здоров'ю людини виявиться значно більшою.

ЯК БОРОТИСЯ З КИСЛОТНИМИ ДОЩАМИ?

Боротися із самими опадами практично неможливо. Випадаючи на величезних територіях, кислотні дощі завдають значної шкоди, і конструктивного вирішення цієї проблеми немає.

Інша річ, що у разі кислотних дощів критично необхідно боротися не з наслідками, а з причинами такого явища. Пошук альтернативних джерел видобутку енергії, екологічно безпечний автотранспорт, нові технології виробництва та технології очищення викидів в атмосферу – неповний перелік того, чим має потурбуватися людство, щоб наслідки не набули катастрофічного характеру.

Тропічні ліси - унікальна рослинна спільнота, для якої характерне видове багатство рослин та тварин. За недоступність, таємничість і небезпеки, що на кожному кроці чатують на кожного, хто наважиться сюди проникнути, не випадково здобули цим місцям у білих мандрівників поважну назву «зеленого пекла». На жаль, ця екосистема, яка зазнала найменших змін за весь час існування суші, сьогодні зникає з загрозливою швидкістю, і те, що створювалося природою протягом мільйонів років, людина може знищити за лічені десятиліття. Наслідки можуть стати непередбачуваними.

Видовий розподіл рослинності на земній кулі залежить від клімату і має зональний характер. Найдивовижніша з таких зон - тропічні ліси, що ростуть на територіях з найбільш сприятливими умовами для росту та розвитку рослин. Цьому сприяють особливості клімату - для цієї зони характерна висока, але не надто температура і рясні опади. Добові та річні коливання температур невеликі, і в результаті в тропічних лісах немає змін пори року, а всі дні схожі один на одного. Довжина світлового дня також практично не змінюється протягом року. Словом, тут для рослин створено практично ідеальні умови для життя. У тропічних лісах органічне життя буквально вирує. Не встигає дерево померти, як його відразу атакують полчища грибів, бактерій і комах, і в лічені дні лісові гіганти повністю розкладаються на простіші субстанції, будучи їжею для багатьох інших видів. Тому ґрунт у тропічних лісах надзвичайно бідний, і за своєю продуктивністю не йде ні в яке порівняння з опасистими землями помірної зони – товщина перегною під пологом тропічного лісу ледве сягає кількох міліметрів.

Він і не може бути потужнішим, адже опадаюче листя дуже швидко розкладається, а все, що має хоча б найменшу поживну цінність, тут же поглинається численними бажаючими. Завдяки інтенсивному обігу органічної маси за мільйони років тропічні ліси виробили ідеальну рівновагу. Напевно, так тривало б і далі, але прийшла людина і по-варварськи стала експлуатувати природні ресурси. А якщо не буде дерев, то й без того тонкий шар гумусу швидко виснажиться. Обпалюючі промені сонця, торкнувшись землі, швидко її висушать і знищать бактерії, які розкладають органіку, а під тонким живлювальним гумусом знаходяться ґрунти безплідні, позбавлені навіть ознак органічного життя. Так місце вирубаних дерев дуже швидко займає млява пустеля. На світових ринках деревина багатьох видів тропічних дерев цінується дуже високо, тому не дивно, що великі торгові компанії почали її заготівлю за всяку ціну. Найбільш цінні з точки зору бізнесу види дерев ростуть упереміж з іншими видами, не створюючи груп, що стоять окремо, - і, щоб їх добути, заготівельники змушені знищувати великі лісові масиви.

При падінні лісові велетні тиснуть інші рослини, а важка техніка, яка вивозить стовбури на переробку, завдає непоправної шкоди лісу, руйнуючи гусеницями та колесами верхній шар ґрунту. Проте видобуток цінних порід дерев – не єдина загроза екваторіальним лісам, які масово пожирають вогонь. Пожежі в цих місцях вирують із двох основних причин: по-перше, іноді вивезення малоцінних порід дерев себе не виправдовує, і лісозаготівельники їх просто спалюють прямо на місці вирубки; друга причина – аграрна діяльність людини. В першу чергу мова йде про первісні племена, які збереглися в тропічних лісах досі і розчищають місця для своїх полів найпримітивнішим способом - випалюючи ліс.

Однак із цією шкодою ще можна було б змиритися, адже після відходу племені через два-три роки відносно невеликі спалені території лісу, як правило, відновлюються.

Але головна небезпека в тому, що такий примітивний процес розширення орних земель у багатьох екваторіальних країнах набуває державного масштабу, і екологічна ситуація різко змінюється - у глибині тропічних лісів все частіше з'являються великі поля, навколо яких зростають поселення землеробів. Така експансія відбувається, наприклад, у Бразилії, де у пошуках економічних резервів уряд вкладає величезні кошти на просування аграрного сектора в глиб лісів Амазонії. На деяких ділянках тропічних лісів виявлено родовища цінних корисних копалин, і якщо підтверджується економічна доцільність їх розробок, там дуже швидко починається експлуатація сировини найдешевшим відкритим способом - один з таких кар'єрів на території Амазонії займає площу кілька сотень квадратних кілометрів.

У Бразилії ухвалили урядову програму зі створення в Амазонії хімічних та фармацевтичних підприємств. Величезні простори на берегах Амазонки отруєні ртуттю, яку використовують золотошукачі. Під час будівництва автострад, що прорізають тропічні ліси, широкі асфальтові смуги порушують єдність екосистеми та загрожують життю тварин. У тропічних лісах чимало річок, що славляться мальовничими водоспадами. Однак для розвитку економіки ця природна краса не має жодного значення - цивілізованих візитерів цікавить виключно прибуток, що таїться в безплатній енергії, яку можуть дати річки. Тому в тропічних лісах йде бурхливе будівництво гідроелектростанцій з появою цілої системи гребель - і тоді затоплюються величезні лісові масиви, змінюється баланс наземних та ґрунтових вод.

Тим часом величезна зелена маса тропічних лісів відіграє важливу роль у стабілізації земної атмосфери. У процесі фотосинтезу листя поглинають двоокис вуглецю і виробляють кисень, що має велике значення для підтримки балансу цих газів у природі і рятує планету від загрозливого для неї парникового ефекту. Скорочення зеленого покриву наполовину можна порівняти з операцією, коли у здорової людини вирізали одне легке. Тропічні ліси ростуть у районах із рясним опадом. Але ці опади значною мірою виникають саме завдяки вологим лісам, які в процесі випаровування постачають в атмосферу неймовірно велику кількість водяної пари. Винищення ж лісів веде до зникнення води і тіні, а спекотне сонце, що палює в цих широтах, дуже швидко довершує процес опустелювання. Вчені підрахували, що вже сьогодні мільярд хліборобів живе на розораних територіях, що колись становили тропічні ліси. Кліматологи б'ють на сполох - якщо і далі тропічні ліси будуть винищуватися такими ж темпами, планеті загрожує глобальна посуха, підвищення температури і виникнення ураганів, що не вщухають.

Скорочення ареалу тропічних лісів таїть і загрозу, як непоправна втрата багатьох видів флори і фауни. Встановлено, що у первозданних тропічних лісах жило 45% всіх видів рослин, 96% членистоногих, 45% ссавців та 30% птахів. Зі знищенням лісів зникли й багато видів, а разом з тим скоротилася і біологічна різноманітність планети - а з кожним видом, що зникає, людство втрачає якусь частину генетичної інформації, накопиченої на Землі. До речі, серед видів, що гинуть, чимало таких, які навіть ще не відомі науці, і не виключено, що в листі, корінні і плодах якихось невідомих рослин таяться хімічні сполуки, які можуть виліковувати, наприклад, від злоякісних пухлин. Гинуть і тварини - найчастіше через те, що людина змінює або знищує звичне місце існування.

Доля тропічних лісів хвилює тисячі людей та десятки організацій, які докладають зусиль, щоб стримати процес винищення унікального біоценозу. Захищати природу можна по-різному. Великі екологічні організації у країнах Європи та Північної Америки бойкотують продаж виробів із тропічної деревини; Своєю чергою, Міжнародне товариство у справах торгівлі тропічною деревиною розробило методи раціонального використання цього виду сировини.

Все це робиться не тільки через одну любов до природи - є тут і здоровий комерційний розрахунок: економісти підрахували, що хижацьке ставлення до лісу рано чи пізно призведе до занепаду торгівлі лісом, тому деякі країни починають створювати плантації цінних видів тропічних дерев. Користь від цього відчують лише майбутні покоління – такі дерева зростають десятки років. Але вже сьогодні ряду товарів надається знак, який свідчить, що виріб виготовлений із деревини, вирощеної на плантації. Однак найкращий варіант зберегти тропічні ліси в їхньому первозданному вигляді - створити мережу національних парків. Велике моральне вплив надала акція, що дозволяє купувати приватним особам невеликі території тропічних лісів - з таких символічних покупок у результаті виник національний парк Коста-Ріці.

Країни, на території яких знаходяться тропічні ліси, вже розуміють, що краще заробляти гроші на багатих туристах, які на власні очі хочуть побачити неповторну різноманітність тропічних флори та фауни, ніж знищувати це постійне джерело прибутку. Все більше фірм включаються до програми збору та вторинної переробки паперу та картону. Міжнародний валютний фонд виділив фінансову допомогу Індонезії, щоб компенсувати збитки від ліквідації у цій країні корумпованого консорціуму з торгівлі деревиною. Світ науки та політики все частіше проводить конференції щодо захисту «зелених легень Землі». Чи все це принесе швидкі результати - невідомо. Але залишається надія, що вже найближчими роками зупиниться лавиноподібне скорочення ареалу тропічних лісів.

Озоновий шар уперше було досліджено вченими Британських антарктичних станцій у 1957 році. Озон розглядався як потенційний показник довгострокових змін у атмосфері. У 1985 році в журналі Nature було оголошено про щорічне виснаження озонового шару та формування озонових дірок.

Що таке озонова дірка та причини її появи

У великих кількостях озон виробляється у стратосфері над тропіками, де найсильніше УФ-випромінювання. Потім він циркулює у земній атмосфері у напрямку до полюсів. Кількість озону змінюється залежно від місця, пори року та повсякденних кліматичних умов. Зменшення концентрації озону в атмосфері, яке спостерігається біля полюсів Землі, називають озоновою діркою.

Чим тоншим стає озоновий шар, тим більший розмір озонових дірок. Можна виділити 3 основні причини формування:

• Природний перерозподіл концентрації озону у атмосфері. Максимальна кількість озону міститься у екватора, знижуючись до полюсів, утворюючи області із зменшеною концентрацією цього елемента.
• Техногенний фактор . Хлорфторвуглеці, що містяться в аерозольних балонах та холодоагентах, викидаються в атмосферу у процесі діяльності людини. Хімічні реакції в атмосфері, що при цьому відбуваються, руйнують молекули озону. Це стоншує озоновий шар та зменшує його здатність поглинати ультрафіолет.
• Світове потепління клімату. Температура біля землі постійно зростає, причому верхні шари стратосфери охолоджуються. Це супроводжується формуванням перламутрових хмар, у яких відбуваються реакції руйнування озону.

Наслідки розширення озонових дірок

Існування життя Землі можливе лише завдяки наявності озонового шару. Він ефективно захищає планету від проникнення шкідливого УФ-випромінювання, яке має високу реакційну здатність.

• При дії ультрафіолету ушкоджується ДНК. Це може призвести до небажаних мутацій живих організмів.
• УФ-промені проникають навіть крізь воду і викликають загибель клітин рослин та мікроорганізмів, які служать їжею для більш розвинених тварин. В результаті їхня чисельність зменшується.
• У людини надмірне УФ-випромінювання може спричинити рак шкіри. (Зниження концентрації озону на 1% збільшує кількість випадків раку шкіри на 5%).
• Прямий контакт ультрафіолету із сітківкою очей провокує виникнення катаракти. Це впливає якість зору і може викликати сліпоту.

У 1987 році було укладено міжнародну угоду – Монреальський протокол – для регулювання викиду в атмосферу шкідливих газів, що руйнують молекули озону. Наслідування протоколу допомагає поступово скоротити виснаження озонового шару в атмосфері і запобігти розширенню озонових дірок.