Проблемы разрушения озонового слоя
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Хабаровская государственная академия экономики и права»
Кафедра социально-гуманитарных наук
Р Е Ф Е Р А Т
По теме: Проблемы разрушения озонового слоя
Выполнила студентка III курса
заочного отделения
Матвиенко Татьяна Анатольевна
Группа ТП (с) – 91
Коммерческий факультет
Хабаровск 2010
Содержание:
ПЛАН 3
1. Вступление 4
1.1.Значение озонового слоя 4
1.2.Характеристика озонового слоя 4
2. Основная часть 5
2.1.Причины разрушения озонового слоя 5
2.2.Методы предотвращения разрушения озонового слоя 6
3. Региональные компоненты 10
2
План:
1. Вступление
1.1.Значение озонового слоя
1.2.Характеристика озонового слоя
2. Основная часть
2.1.Причины разрушения озонового слоя
2.2.Методы предотвращения разрушения озонового слоя
3. Региональные компоненты
3
1. Вступление
Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от
жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в
ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент
озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев
слепоты из-за катаракты, на 2,6% увеличивает число раковых заболеваний
кожи. Установлено, что жесткий ультрафиолет подавляет иммунную систему
организма.
Озон – трехатомные молекулы кислорода – рассеян над землей на высоте
от 15 до 50 км; озоновая защитная оболочка очень невелика: всего 3 млрд. т
газа, наибольшая концентрация – на высоте от 20 до 25 км. Если
гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении,
получится слой всего в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна.
Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в
высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия,
ежегодное уничтожение природного озонатора – миллионов гектаров леса -
пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике,
парфюмерной и химической продукции в быту – главные факторы,
разрушающие озоновый экран Земли.
В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли «озоновые
дыры» площадью свыше 10 млн. км² каждая, появились громадные
«озоновые дыры» над многими странами Европы, над Россией. Разрушение
озонового экрана Земли сопровождается рядом опасных явных и скрытых
негативных воздействий на человека и живую природу.
Прорыв через «озоновые дыры» солнечных рентгено- и ультрафиолетовых
лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого
спектра в 50 – 100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 г.
в России сгорело 2 млн. га леса, горели леса в Австралии, Северной и Южной
Америке, Африке, Европе и Юго – Восточной Азии.
4
2. Основная часть
В 1996 г. Нобелевской премией по химической экологии удостоены ученые
химики Шервуд Роуланд, Марио Малина из Калифорнийского университета
в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу,
выдвинутую ими еще в 1974 г. Их догадка состоит в том, что разрушителями
озона являлись синтезированные человеком химические вещества,
получившие название хлорфторуглероды (ХФУ).
Озоноразрушающие вещества (ОРВ), инертные, неядовитые, несложные в
производстве, получили широкое распространение – в баллончиках с
аэрозолями различного назначения, а также как охлаждающие жидкости в
холодильниках и кондиционерах, как растворители (тетрахлорметан,
метилхлороформ, бромистый метил), в производстве пестицидов. Бромистый
метил используется в качестве дезинфицирующего вещества для почв и
товаров, применяется в качестве добавки к автомобильному топливу. Из
бромистого метила высвобождается бром, который в 30-60 раз
разрушительнее для озона, чем хлор. Другие химические соединения,
разрушающие озоновый слой, используются в баллонах для тушения пожара,
при изготовлении полистироловых стаканчиков и современных упаковок для
фасовки продуктов и полуфабрикатов.
Механизм действия фреонов таков: попадая в верхние слои атмосферы, эти
вещества, инертные у земной поверхности, преображаются. Под
воздействием ультрафиолетового излучения химические связи в молекулах
ХФУ нарушаются. В результате выделяется хлор, который при столкновении
с молекулой озона вышибает из нее один атом. Озон перестает быть озоном,
превращается в обычный кислород. Хлор же, соединившись временно с
кислородом, вскоре опять оказывается свободным и «пускается в погоню» за
следующей «жертвой». Его активности хватает, чтобы разрушить десятки
тысяч молекул озона.
5
В Токио в 1995 г. был опубликован доклад международной экологической
организации, в котором сделана попытка установить виновников «озоновых
дыр» над Антарктидой. В списке основных «вредителей» 25 стран (в том
числе Россия), но бесспорный приоритет принадлежит США, Японии и
Великобритании.
В 1985г. правительства 56 стран, в том числе и СССР, подписали
Монреальский протокол, по которому обязались в ближайшее десятилетие
вдвое сократить производство фторуглеродов и другихвеществ,
разрушающих озоновый слой. Позднейшие соглашения (в 1990г. в Лондоне,
в 1992 г. в Копенгагене) содержат призыв постепенно прекратить
производство таких веществ.
К 1996 г. промышленно развитые страны полностью прекратили
производство фреонов, а также разрушающих озон галлонов и тетрахлорида
углерода. Развивающиеся страны сделают это только к 2010 г. Россия – один
из крупнейших производителей и потребителей ОРВ – из-за тяжелого
финансово-экономического положения попросила отсрочки на три-четыре
года.
Следующим этапом должен стать запрет на производство метилбромидов и
гидрофреонов. Уровень производства первых с 1996 г. заморожен в
промышленно развитых странах, гидрофреоны полностью снимаются с
производства к 2030 г. Развивающиеся страны до сих пор не взяли на себя
обязательства по контролю над этими химическими веществами.
Глобальный экологический фонд предоставил Москве безвозмездную
помощь в размере 60 млн. долларов для поэтапного сокращения потребления
ОРВ. Деньги направлены предприятиям, производящим аэрозоли и
холодильную технику, для перехода к использованию углеродного
аэрозольного пропелента (УАП). Первым технологию с использованием
УАП внедрило Невинномысское акционерное общество, выпускающее до 40
млн. аэрозольных упаковок в год.
6
Список химических веществ и отходов производства, вредно
воздействующих на состояние озонового слоя атмосферы, утверждается
специально уполномоченными государственными органами Российской
Федерации в области охраны окружающей среды.
В промышленности принимаются достаточно эффективные меры для
выполнения правительственной программы. Так, производители
холодильной техники приступили к замене фреонов на озонобезопасные
вещества: пропан-бутановую смесь, вспениватель с циклопентаном,
хладоагент ГФУ-134а. С 1996 г. российские холодильники «Бирюса»
выпускаются с новыми хладореагентами, не вызывающими разрушения
озонового слоя.
Новая холодильная установка, обходящаяся без фреона или какого-либо
иного хладона, испытана в 1996 г. во Всероссийском институте легких
сплавов. Экологически чистого производства холода удалось добиться
благодаря использованию эффекта Пельте. Этот французский ученый
установил, что при пропускании электрического тока через
полупроводниковую систему на одной обкладке кристалла возникает тепло, а
на другой – холод. Впервые этот эффект был применен в военной технике (в
системах наведения боевых ракет) и в космонавтике (охлаждение устройств
наведения лазера), но позже был использован в больших холодильниках.
В новом агрегате нет ни электродвигателя, ни компрессора, что позволяет
почти вдвое экономить электричество, а долговечность полупроводниковых
элементов повышает его надежность.
Российские физики предложили уничтожать сам источник разрушения
озона, организовывать глобальную очистку атмосферы от фреонов,
воздействуя на нее микроволновым разрядом. Образовавшаяся плазма
избирательно очистит атмосферу от фреонов, не нанося вреда каким-либо
другим ее компонентам, не повышая температуру и не вызывая обновления
новых соединений. Расчеты показали: создание необходимого для
уничтожения фреона количества плазмы требует относительно малых
7
энергетических затрат, так как плазма создается импульсами
продолжительностью всего в миллиардные доли секунды, а между
импульсами установка не работает.
Для создания в атмосфере плазмы энономически и экологически выгодно
использовать мощные микроволновые пушки, уже выпускаемые оборонной
промышленностью. По замыслу исследователей, два источника
микроволнового излучения устанавливаются на Земле на некотором
расстоянии друг от друга, и посылаемые ими импульсы сталкиваются в
атмосфере. При столкновении и образуется плазма, а поворачивая излучатели
каждый раз под разным углом, можно охватить огромную область. По
расчетам физиков, очистить атмосферу от фреона можно всего за один год,
имея в качестве энергетического источника один блок АЭС мощностью в 10
гигаватт.
Известно, что Солнце производит в одну секунду 5-6 т озона. Но процесс
его разрушения идет быстрее. Оказывается, этот газ в стратосфере можно
получать искусственно. Консорциум «Интерозон» выдвинул оригинальный
проект искусственного получения озона в стратосфере. На земную орбиту
выводится 20-30 спутников, оснащенных лазерами. Каждый спутник
представляет собой космическую платформу массой от 80 до 100 т, которая
несет солнечный конвектор – «тепловую ловушку», которая, накапливая
энергию солнечного излучения, преобразует тепло в электричество, а
электроэнергию в энергию. Лазерные лучи на высоте от 25 до 30 км
«раскачают» молекулы кислорода, а дальше с помощью Солнца процесс
выработки озона пойдет естественным путем. Идея состоит в том, чтобы
произвести 20 млн. т озона – столько, сколько уничтожает техногенная
цивилизация. Таким путем можно обеспечить нормальное существование
планеты в течение 20 лет – срока, достаточного для того, чтобы возникла
цивилизация природоохранительного типа.
Из уже действующих международных программ защиты озонового слоя
можно назвать совместный российско-американский проект «Метеор-3 –
8
ТОМС». С космодрома Плесецк нашим носителем выведен на орбиту
метеорологический спутник «Метеор – 4», на котором, кроме штатной
научно- исследовательской аппаратуры установлен спектрометр «ТОМС»,
созданный в НАСА (США) для изучения и составления глобальных карт
распределения озона над планетой, а также для слежения за его
изменчивостью.
В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН разработан метод
всепогодного и круглосуточного мониторинга озоносферы, основанный на
использовании миллиметровых волн ее теплового излучения. Измерено
содержание озона на высоте от 35 до 50 км, и в слое, особенно
чувствительном к воздействиям химически активных загрязнителей.
Зарегистрировано наличие озона на гораздо больших высотах – вплоть до 70
км. Получены данные о содержании в атмосфере озона в зависимости от
высоты, времени и солнечных возмущений.
Установлено, что тем же методом с помощью миллиметрового излучения
можно определять другие газы, составляющие атмосферу, в том числе окиси
хлора. Это особенно важно, поскольку окись хлора участвует в
каталитических реакциях, разрушающих озон. Постоянные наблюдения за
составом атмосферы позволят лучше понять и даже прогнозировать
происходящие в ней процессы, но для этого потребуется целая сеть наземных
станций, оборудованных современными приборами.
В 1996 г. Центральная аэрологическая обсерватория в городе
Долгопрудном под Москвой приступила к составлению и регулярной
публикации карт концентрации озона над европейской частью России и
рядом стран СНГ. карты помогают следить за вредоносным жестким
излучением Солнца. При изучении воздействия ультрафиолета учитывается,
что суммарная ультрафиолетовая радиация у поверхности Земли
определяется не только надежностью озоновой защиты, но и плотностью
облаков, высотой Солнца над горизонтом, степенью отражения его лучей от
поверхности Земли.
9
3. Региональные компоненты
По результатам наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха в 2005
г. на территории Хабаровского края случаев экстремально высокого
загрязнения не отмечено. Однако состояние загрязнения воздушного
бассейна таких городов, как Хабаровск и Комсомольск - на – Амуре,
оценивается как высокое и очень высокое, неблагоприятное для здоровья
людей.
Анализируя тенденцию изменения среднего уровня загрязнения воздуха
городов за пятилетний период, можно сделать вывод о том, что по
большинству примесей происходит рост среднегодовых концентраций.
Причиной этого явилось увеличение количества автотранспорта и лесные
пожары в октябре на территории Хабаровского края.
Повышенное содержание окислов азота, бензапирена, формальдегида в
атмосфере крупных городов объясняется увеличением расхода топлива на
предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, ростом
производства продукции в металлургической отрасли и развитием
строительства.
г. Хабаровск
В 2005 г. в городе Хабаровске главным загрязнителем воздушного бассейна
являлся автомобильный транспорт. Наиболее загрязнены перекрестки
10