Osoonikiht. Referaat teemal “Osoonikihi hävitamine” Osoonikihi hävimine on keskkonnaprobleem

Asub 7–18 km kõrgusel (ekvaatoril kuni 50 km), mida iseloomustab suurenenud osoonimolekulide kontsentratsioon ja biosfääri kaitsmine päikese ultraviolettkiirguse eest. Osoonikiht tekkis maa peal tänapäevastel andmetel 570-400 miljonit aastat tagasi. Osonosfääri kihis on osoon väga haruldases olekus.

Osooni koguse atmosfääris määrab selle tekke- ja lagunemisreaktsioonide tasakaal. Maa atmosfääris tekib ja hävib keskmiselt umbes 100 tonni osooni igas sekundis.

Miks on osooni poolt päikese ultraviolettkiirguse neeldumine nii oluline? Bioloogilisi mõjusid, mis põhjustavad muutusi molekulaarsel, rakulisel ja koetasandil, ei ole veel täielikult uuritud, kuid on hästi teada, et elusorganismidel on igal organisatsiooni tasandil kõrge tundlikkus nukleiinhapete suhtes, mida saab hävitada, põhjustades rakkude moodustumist. surm või mutatsioonide esinemine.

Teaduse ja üldsuse huvi osoonikihi probleemi vastu hakkas järsku tõusma 70ndate alguses. Sellest ajast peale ei ole vaibunud küsimus osoonikihi sõltuvuse probleemist inimese majandustegevusest. Alates 1985. aastast on maailm saanud teada ülemaailmsetest keskkonnaprobleemidest, mis on seotud "osooniaukude", eriti sellega, et osoonisisaldus Antarktika kohal väheneb süstemaatiliselt.

Küsimusele "osooniaukude" tekkimise põhjuse kohta pole lihtne vastata. Kuid selle väljanägemise peamine süüdlane on klorofluorosüsivesinike ühendite ja muude atmosfääri saasteainete, lämmastikoksiidide või klooriühendite jne sattumine atmosfääri ülemistesse kihtidesse.

Nende osoonikihi hävimise eest vastutavate ainete allikateks on eelkõige järjest arenev tsiviillennundus ja keemiatööstus. Lämmastikväetiste kasutamine põllumajanduses, joogivee kloorimine ja freoonide laialdane kasutamine külmutusseadmetes, tulekustutites, lahustites ja aerosoolides on viinud selleni, et miljoneid tonne klorofluorometaane satub kujul atmosfääri alumistesse kihtidesse. värvitust neutraalsest gaasist. Ülespoole levides hävivad klorofluorometaanid ultraviolettkiirguse mõjul, vabastades fluori ja kloori, mis osalevad aktiivselt osooni hävitamise protsessis.

Alternatiivsete energialiikide (tuul, päike, maasoojus) arendamine;

Ülemaailmne energiasääst.

1922. aastal Rio de Janeiros toimunud konverentsil võeti vastu ÜRO kliimamuutuste konventsioon, mille peamisteks säteteks on rahvusvaheline koordineerimine ja jõupingutuste ühendamine võitluses kliimamuutuste ja selle kahjulike mõjudega planeedile.

Kuni eelmisel sajandil tehtud avastusteni ei teadnud inimesed lihtsalt osooni rolli. Sajandi lõpus selgus, et mitmel põhjusel osoonikiht hävib, muutub mõnes kohas õhemaks või lihtsalt osooniga vähem küllastunud. Seda nähtust nimetati osooniaugud.

Osoonikihi kahanemise põhjused

Osooni nimetatakse kolmeaatomiliseks hapnikuks. Selle põhiosa asub atmosfääri ülemistes kihtides merepinnast 12–50 kilomeetri kõrgusel. Kõige olulisem kontsentratsioon on koondunud 23 kilomeetri kõrgusele. Selle gaasi avastas atmosfäärist 1873. aastal saksa teadlane Schönbein. Hiljem leiti selline hapniku modifikatsioon mainitud kõrgustest madalamal ja isegi maapinna lähedal asuvates atmosfääri kihtides.

Osoonikiht, tion.ru

Selgus, et suurimat rolli osooniaukude tekkes mängivad kosmoserakettide stardid, lennukite lennud 12–16 kilomeetri kõrgusel, aga ka freoonide emissioon.

Esimese osooniaugu, mille läbimõõt on üle 1000 km, avastas Suurbritannia teadlaste rühm esmakordselt 1985. aastal lõunapoolkeral Antarktika kohal.

Tehnoloogiline areng ja osooniaugud

Kõige suuremat kahju osoonikihile põhjustavad kloor ja vesinikuühendid. Sellised ühendid tekivad freoonide lagunemisel. Tavaliselt kasutatakse neid pihustitena. Teatud temperatuuriläve saavutamisel freoonid keevad. Samal ajal suureneb nende maht mitu korda. Täpselt selline protsess on aerosoolide valmistamisel vajalik.

Osooniaugud Antarktika ja Venemaa kohal kaardil, omartasatt.info

Freoone kasutatakse ka madalat temperatuuri tekitavate seadmete valmistamisel. Neid leidub suurte ja väikeste sügavkülmikute süsteemides, tööstuslikes ja kodumaistes külmikutes. Lekke korral hakkavad freoonid, mille kaal on väiksem kui atmosfääriõhul, tõusma. Atmosfääris eraldub kloor ja reageerib kolmeaatomilise hapnikuga, hävitades seeläbi osooni molekulid, muutes selle tavaliseks hapnikuks.

Atmosfääri osoonikihi hävimine avastati üsna kaua aega tagasi, kuid alles 1980. aastatel hakati seda protsessi tõeliselt hindama. Selgus, et osoonisisalduse olulise vähenemisega atmosfääris lõpetab planeedi jahtumise. Temperatuur hakkab seal tõusma. Pealegi ületab selle kasvu kiirus isegi kasvuhooneefekti arengut atmosfääris süsinikdioksiidi suurenemise tõttu.

Kas kasvuhooneefekt on osoonikihi hävimise põhjus, on teadlaste jaoks endiselt vastuoluline küsimus.

Maa osoonikihi hävimise tagajärjed

Nagu juba mainitud, on osoon kolmeaatomiline hapnik. Gaasil on eriline lõhn ja sinakas värvus. Teatud tingimustel muutub gaas vedelikuks, millel on iseloomulik värv, mida nimetatakse "indigoks". Eritingimustes võib osoon muutuda vedelast olekust tahkeks. Samal ajal muutub selle värv tumesiniseks.

Pole liialdus väita, et ilma osoonikihita oleks elu meie planeedil võimatu. Vähemalt olemasoleval kujul.

Ultraviolettkiirgus on ohtlik kõigile elusolenditele. Kui see muutub intensiivsemaks, algavad selle mõjul massilised tõsised haigused. Nägemine on mõjutatud. See hõlmab katarakti tekkimist, muutusi sarvkestas ja võrkkesta eraldumist. Tugev ultraviolettkiirgus mõjub rakulisele immuunsusele pärssivalt. Esiteks mõjutab see nahka, mille tulemuseks on vähk. Suurenenud kiirgusega kokkupuute tõttu lakkavad elusorganismid nakkustele vastupanuvõimest palju vähemal määral.

Huvitav fakt: osooniaukude mõju inimestele on selliste haiguste nagu nahavähk ja katarakt sagenemine.

Osooniaugud kujutavad endast ohtu tervisele, 5klass.net

Intensiivsel ultraviolettkiirgusel on fotosünteesi pärssiv toime. Selle tõttu toimuvad muutused loomade käitumises. Nende kohanemine on häiritud. Nad hakkavad rändama. Kiireneb sinivetikate vohamine, mis mõjub veekeskkonna elanikele halvasti. Maailmamere bioloogilised ressursid vähenevad katastroofiliselt. Kiirgus mõjutab kalamaimu ja mari.

Toimub mullaviljakuse langus. Ultraviolettkiirguse suhtes tundlikud pinnases elavad bakterid surevad. Ja just neile võlgneb muld suurel määral oma viljakuse eest. Kui olukorda ei muudeta, on lõpptulemuseks Maa muutumine elutuks planeediks koos .

Osooniaugu probleem

Probleemi üle on hakatud arutama globaalsel tasandil, see võib viia... Allkirjastati vastavad dokumendid ja lepingud. Riigid jõudsid ühehäälsele otsusele freoonide tootmise vähendamise vajaduse kohta. Neile leiti asendus. Selgus, et tegemist on propaani-butaani seguga. Selle jõudlus on selline, et see suudab freoonid edukalt asendada.

Praegu on osoonikihi hävimise oht jätkuvalt üks teravamaid. Freoone kasutavaid tehnoloogiaid kasutatakse aga jätkuvalt üle maailma. Seetõttu tegelevad teadlased freooniheitmete vähendamise probleemi lahendamisega ning püüavad leida odavamaid ja lihtsamini kasutatavaid asendusaineid.

Osooniaukude ülemaailmse probleemi lahendamise viisid

1985. aastal hakati maailmas võtma tõsiseid meetmeid osoonikihi kaitsmiseks. Osooniaugud on muutunud uueks keskkonnaprobleemiks. Algul kehtestati freooniheitmete piirangud. Seejärel võtsid valitsused vastu Viini konventsiooni. Selle eesmärk on tagada atmosfääri osoonikihi kaitse. Konventsioon ütleb, et:

• Erinevaid riike esindavad delegatsioonid võtavad vastu lepingu, mis näeb ette koostööd osoonikihti mõjutavate ja selle muutusi provotseerivate protsesside ja ainete uurimisel.
• Riigid kohustuvad tagama osoonikihi süstemaatilise seire.
• Riigid korraldavad tööd tehnoloogiate ja ainulaadsete omadustega ainete loomiseks, mis aitavad minimeerida atmosfääris osoonile tekitatavat kahju.
• Riigid kohustuvad tegema koostööd meetmete väljatöötamisel ja kasutamisel ning tagama pideva seire tegevuste üle, mis võivad kaasa aidata osooniaukude tekkele.
• Riigid edastavad arendatud tehnoloogiaid ja omandatud teadmisi üksteisele.

Alates Viini konventsiooni vastuvõtmisest on riigid allkirjastanud palju protokolle klorofluorosüsivesinike eraldumise vähendamiseks. Samal ajal on ette nähtud juhud, kui nende tootmine tuleks täielikult peatada.

Osoonikihi taastamine

Osoonikihi hävimise põhjused ja tagajärjed on teada. Suurim ohtu põhjustav probleem on külmutusseadmete tootmisel kasutatav tehnoloogia. Seda perioodi nimetati mõnikord isegi freoonikriisiks. Uusarendused nõudsid märkimisväärseid kapitaliinvesteeringuid. See mõjutas tootmist negatiivselt. Siiski leiti väljapääs. Selgus, et freoonid saab asendada teiste ainetega. Lisaks propaani- ja butaanigaasidele osutusid need süsivesinikkütuseks. Tänapäeval on endotermilisi keemilisi reaktsioone kasutavad paigaldised laialt levinud.

Osooniaugu kaart, omartasatt.info. Kaardil on näha osoonikihi hõrenemine ekvaatori lähedal, Venemaa (sinine värv).

Räägime ka osoonikihi taastamisest. Füüsikute sõnul saab planeedi atmosfääri freoonidest puhastada, kasutades jõuallikat, mille võimsus on vähemalt 10 rBT. Hinnanguliselt on Päike võimeline tootma kuni 6 tonni osooni sekundis, kuid selle hävimine on kiirem. Kui jõuallikaid kasutatakse osoonitehastena, on võimalik saavutada tasakaal. See tähendab, et nii palju osooni tekib, kui palju seda hävib.

Osoonikihi täiendamine

Osoonitootmise loomise projekt ei ole ainus. Näiteks saab teadlaste hinnangul stratosfääris kunstlikult tekitada osooni. Sama saab teha ka atmosfääris.

Tehakse ettepanek toita stratosfääri kunstlikult loodud osooniga, kasutades kaubalennukeid, mis suudavad seda gaasi vajalikul kõrgusel pihustada.

Osoonimolekule saab toota tavalisest hapnikust infrapunalaserite abil. Selleks saate kasutada õhupalle.

Kui laseritega platvormi kasutamine annab positiivse efekti osooniaukude probleemi lahendamisel, siis saab selliseid seadmeid paigutada kosmosejaama. Sel juhul on võimalik tagada pidev osoonivarustus.

Kõigi selliste arenduste peamine puudus on hind. Iga projekti elluviimise kulud on liiga suured. Just seetõttu jääb märkimisväärne osa projektidest ellu viimata.

Järeldus

Maa osoonikihi päästmiseks või vähemalt praegusel kujul säilitamiseks on kulutatud miljardeid dollareid. Teadlased on välja arvutanud, et kui mõni inimtegevus (), mis põhjustab osooniauke, lakkab, kulub selle varasema mahu taastamiseks 100–200 aastat.

Osoonikihi kahanemine

Osoonikiht on stratosfääri osa 12–50 km kõrgusel, milles päikese ultraviolettkiirguse mõjul hapnik (O 2) ioniseerub, omandades kolmanda hapnikuaatomi ja osoon (O 3). ) saadakse. Osooni suhteliselt kõrge kontsentratsioon (umbes 8 ml/m³) neelab ohtlikke ultraviolettkiiri ja kaitseb kõike maismaal elavat kahjuliku kiirguse eest. Pealegi, kui poleks olnud osoonikihti, poleks elul üldse õnnestunud ookeanidest välja pääseda ja poleks tekkinud kõrgelt arenenud eluvorme, nagu imetajad, sealhulgas inimesed. Osooni suurim tihedus esineb 20 km kõrgusel, suurim osa kogumahust on 40 km kõrgusel. Kui kogu atmosfääris leiduv osoon õnnestuks normaalrõhul eraldada ja kokku suruda, oleks tulemuseks vaid 3 mm paksune Maa pinda kattev kiht. Võrdluseks moodustaks kogu normaalrõhul kokkusurutud atmosfäär 8 km kihi.

Osoon on aktiivne gaas ja sellel võib olla inimestele kahjulik mõju. Tavaliselt on selle kontsentratsioon madalamates atmosfäärikihtides ebaoluline ja see ei avalda inimesele kahjulikku mõju. Suures koguses osooni moodustub suure liiklusega linnades sõidukite heitgaaside fotokeemiliste muundumiste tulemusena.

Osoon reguleerib ka kosmilise kiirguse karmust. Kui see gaas vähemalt osaliselt hävib, siis loomulikult suureneb kiirguse kõvadus järsult ja sellest tulenevalt toimuvad reaalsed muutused taimestikus ja loomastikus.

Juba on tõestatud, et osooni puudumine või madal kontsentratsioon võib või põhjustab vähki, millel on kõige halvem mõju inimkonnale ja selle paljunemisvõimele.

Osoonikihi kahanemise põhjused

Osoonikiht kaitseb elu Maal Päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse eest. On leitud, et osoonikiht on mõnel pool maakera paljudel aastatel, sealhulgas tihedalt asustatud piirkondades põhjapoolkera keskmistel laiuskraadidel, läbinud kerge, kuid pideva nõrgenemise. Antarktika kohalt avastati tohutu osooniauk.

Osooni hävimine toimub kokkupuutel ultraviolettkiirguse, kosmiliste kiirte ja teatud gaasidega: lämmastiku, kloori ja broomi ühendid ning klorofluorosüsivesinikud (freoonid). Kõige suuremat muret valmistab inimtegevus, mis viib osoonikihi hävimiseni. Seetõttu on paljud riigid sõlminud rahvusvahelise lepingu osoonikihti kahandavate ainete tootmise vähendamiseks.

Osoonikilbi nõrgenemisele on pakutud palju põhjuseid.

Esiteks on need kosmoserakettide stardid. Kütuse põletamine “põletab” osoonikihis suuri auke. Kunagi eeldati, et need "augud" sulguvad. Selgus, et mitte. Need on olnud juba päris pikka aega.

Teiseks lennukid. Eriti need, mis lendavad 12-15 km kõrgusel. Aur ja muud ained, mida nad eraldavad, hävitavad osooni. Kuid samal ajal alla 12 km lendavad lennukid. Need suurendavad osooni taset. Linnades on see üks fotokeemilise sudu komponente. Kolmandaks on see kloor ja selle ühendid hapnikuga. Tohutu kogus (kuni 700 tuhat tonni) seda gaasi satub atmosfääri peamiselt freoonide lagunemise tõttu. Freoonid on gaasid, mis ei astu Maa pinnal keemilistesse reaktsioonidesse, keevad toatemperatuuril ja suurendavad seetõttu järsult oma mahtu, mis teeb neist head pihustajad. Kuna nende temperatuur laienedes väheneb, kasutatakse freoone külmutustööstuses laialdaselt.

Igal aastal suureneb freoonide hulk maakera atmosfääris 8-9%. Nad tõusevad järk-järgult ülespoole stratosfääri ja muutuvad päikesevalguse mõjul aktiivseks - nad osalevad fotokeemilistes reaktsioonides, vabastades aatomi kloori. Iga klooriosake võib hävitada sadu ja tuhandeid osoonimolekule.

9. veebruaril 2004 ilmus NASA Maainstituudi veebilehel uudis, et Harvardi ülikooli teadlased leidsid osooni hävitava molekuli. Teadlased nimetasid seda molekuli "kloormonooksiidi dimeeriks", kuna see koosneb kahest kloormonooksiidi molekulist. Dimeer eksisteerib ainult eriti külmas stratosfääris polaaralade kohal, kui kloormonooksiidi tase on suhteliselt kõrge. See molekul pärineb klorofluorosüsivesinikest. Dimeer põhjustab osooni hävimist, neelates päikesevalgust ja lagunedes kaheks klooriaatomiks ja hapniku molekuliks. Vabad klooriaatomid hakkavad suhtlema osooni molekulidega, mis viib selle koguse vähenemiseni.

Osoonikihi kahanemise tagajärjed

Osooniaukude tekkimist (osoonisisalduse hooajaline vähenemine poole võrra või rohkem) täheldati esmakordselt 70ndate lõpus Antarktika kohal. Järgnevatel aastatel kasvas osooniaukude olemasolu ja pindala ning praeguseks on need juba vallutanud Austraalia, Tšiili ja Argentina lõunapiirkonnad. Paralleelselt, kuigi mõningase hilinemisega, arenes põhjapoolkeral osoonikihi kahanemise protsess. 90ndate alguses täheldati Skandinaavias, Balti riikides ja Venemaa loodealadel 20-25% langust. Muudes laiuskraadides, välja arvatud subpolaarsed, on osoonikihi kahanemine vähem märgatav, kuid isegi siin on see statistiliselt oluline (viimase kümnendi jooksul 1,5–6,2%).

Osoonikihi kahanemine võib oluliselt mõjutada maailma ookeanide ökoloogiat. Paljud selle süsteemid on juba praegu stressis loodusliku UV-kiirguse taseme tõttu ja selle intensiivsuse suurendamine võib mõne jaoks olla katastroofiline. Ultraviolettkiirgusega kokkupuute tagajärjel veeorganismides häirub adaptiivne käitumine (orienteerumine ja migratsioon), pärsitakse fotosüntees ja ensümaatilised reaktsioonid, samuti paljunemis- ja arenguprotsessid, eriti varajases staadiumis. Kuna veeökosüsteemide erinevate komponentide tundlikkus ultraviolettkiirguse suhtes on märkimisväärselt erinev, siis stratosfääri osooni hävimise tagajärjel tuleks oodata mitte ainult kogu biomassi vähenemist, vaid ka veeökosüsteemide struktuuri muutumist. Nendes tingimustes võivad kasulikud tundlikud vormid surra ja tõrjuda ning resistentsed, keskkonnale mürgised, näiteks sinivetikad, võivad paljuneda.

Vee toiduahelate efektiivsuse määrab otsustavalt nende algse lüli – fütoplanktoni – produktiivsus. Arvutused näitavad, et stratosfääri osooni 25%-lise hävimise korral tuleks eeldada 35%-list esmase tootlikkuse langust ookeani pinnakihtides ja 10%-list kogu fotosünteesikihi vähenemist. Prognoositavate muutuste olulisus ilmneb, kui arvestada, et fütoplankton kasutab globaalse fotosünteesi kaudu üle poole süsinikdioksiidist ning selle protsessi intensiivsuse vähenemine kümnendiku võrra võrdub põletamise tagajärjel atmosfääri paisatavate süsinikdioksiidi heitkoguste kahekordistamisega. mineraalid. Lisaks pärsib ultraviolettkiirgus fütoplanktoni poolt dimetüülsulfiidi tootmist, millel on oluline roll pilvede tekkes. Viimased kaks nähtust võivad põhjustada pikaajalisi muutusi globaalses kliimas ja meretasemes.

Vee-toiduahelate sekundaarsete lülide bioloogilistest objektidest võib ultraviolettkiirgus otseselt mõjutada kalade mune ja maimu, krevettide, austrite ja krabide vastseid, aga ka muid väikeloomi. Stratosfääri osoonikihi kahanemise tingimustes ennustatakse kaubanduslike kalamaimude juurdekasvu ja hukkumist ning lisaks ka saagi vähenemist Maailma ookeani esmase tootlikkuse languse tagajärjel.

Erinevalt veeorganismidest suudavad kõrgemad taimed osaliselt kohaneda loodusliku ultraviolettkiirguse intensiivsuse suurenemisega, kuid osoonikihi 10-20% vähenemise tingimustes kogevad nad kasvu pärssimist, tootlikkuse langust ja koostise muutusi. mis vähendavad toiteväärtust. Tundlikkus ultraviolettkiirguse suhtes võib oluliselt erineda nii erinevate liikide taimede kui ka sama liigi erinevate liinide vahel. Lõunapoolsetes piirkondades kasvatatud põllukultuurid on vastupidavamad kui parasvöötme põllukultuurid.

Väga oluline, kuigi kesine roll põllumajandustaimede tootlikkuse kujundamisel on mulla mikroorganismidel, millel on oluline mõju mulla viljakusele. Selles mõttes pakuvad erilist huvi fototroofsed tsüanobakterid, mis elavad pinnase ülemistes kihtides ja on võimelised kasutama õhulämmastikku ja seejärel kasutama seda taimede poolt fotosünteesi protsessis. Need mikroorganismid (eriti riisipõldudel) puutuvad otseselt kokku ultraviolettkiirgusega. Kiirgus võib inaktiveerida lämmastiku assimilatsiooni võtmeensüümi – lämmastiku. Seega peaks osoonikihi hävimise tagajärjel eeldama mullaviljakuse langust. Samuti on väga tõenäoline, et teised ultraviolettkiirgusele tundlikud mulla mikroorganismide kasulikud vormid tõrjuvad välja ja surevad ning resistentsed vormid paljunevad, millest mõned võivad osutuda patogeenseteks.

Inimeste jaoks on looduslik ultraviolettkiirgus ohutegur isegi osoonikihi olemasolevas seisundis. Reaktsioonid selle mõjule on erinevad ja vastuolulised. Mõned neist (D-vitamiini moodustumine, üldise mittespetsiifilise resistentsuse suurenemine, ravitoime mõne nahahaiguse korral) parandavad tervist, teised (naha ja silmade põletused, naha vananemine, katarakt ja kantserogenees) halvendavad.

Tüüpiline reaktsioon silma liigsele kokkupuutele on fotokeratokonjunktiviidi tekkimine – silma välismembraanide (sarvkesta ja sidekesta) äge põletik. Tavaliselt areneb see päikesevalguse intensiivse peegelduse tingimustes looduslikelt pindadelt (lumised mägismaa, arktilised ja kõrbealad) ning sellega kaasneb valu või võõrkeha tunne silmas, pisaravool, valgusfoobia ja silmalaugude spasmid. Silmapõletus võib tekkida 2 tunni jooksul lumistel aladel ja 6–8 tunni jooksul liivases kõrbes.

Pikaajaline kokkupuude silma ultraviolettkiirgusega võib põhjustada katarakti, sarvkesta ja võrkkesta degeneratsiooni, pterygiat (sidekesta koe kasv) ja uveaalset melanoomi. Kuigi kõik need haigused on väga ohtlikud, on kõige levinum katarakt, mis tavaliselt areneb ilma sarvkesta nähtavate muutusteta. Katarakti esinemissageduse suurenemist peetakse stratosfääri osoonikihi kahanemise peamiseks tagajärjeks silma suhtes.

Naha liigse kokkupuute tagajärjel tekib aseptiline põletik ehk erüteem, millega kaasnevad lisaks valule ka naha termilise ja sensoorse tundlikkuse muutused, higistamise pärssimine ja üldise seisundi halvenemine. Parasvöötme laiuskraadidel võib keset suvepäeva lahtise päikese käes erüteemi saada poole tunniga. Tavaliselt tekib erüteem varjatud perioodiga 1–8 tundi ja püsib umbes ööpäeva. Minimaalse erüteemi annuse väärtus suureneb naha pigmentatsiooni suurenemisega.

Oluline panus ultraviolettkiirguse kantserogeensesse toimesse on selle immunosupressiivne toime. Kahest olemasolevast immuunsuse tüübist - humoraalne ja rakuline - on ultraviolettkiirgusega kokkupuute tõttu alla surutud ainult viimane. Humoraalse immuunsuse tegurid jäävad ükskõikseks või aktiveeruvad kroonilise kiiritamise korral väikestes annustes, mis aitab kaasa üldise mittespetsiifilise resistentsuse suurenemisele. Lisaks nahavähirakkude äratõukereaktsiooni vähendamisele (agressiivsus teist tüüpi vähirakkude vastu ei muutu) võib ultraviolettkiirguse poolt põhjustatud immuunsupressioon pärssida naha allergilisi reaktsioone, vähendada vastupanuvõimet nakkusetekitajate suhtes ning muuta ka mõne haiguse kulgu ja tulemust. nakkushaigused.

Looduslik ultraviolettkiirgus põhjustab suurema osa nahakasvajate tekkest, mille esinemissagedus valgete populatsioonis on lähedane kõigi teiste kasvajatüüpide koguhaigestumisele. Olemasolevad kasvajad jagunevad kahte tüüpi: mitte-melanoom (basaalrakuline ja lamerakk-kartsinoom) ja pahaloomuline melanoom. Esimest tüüpi kasvajad domineerivad kvantitatiivselt, metastaaseeruvad nõrgalt ja on kergesti ravitavad. Melanoomide esinemissagedus on suhteliselt madal, kuid need kasvavad kiiresti, metastaaseeruvad varakult ja neil on kõrge suremus. Nagu erüteemi puhul, iseloomustab nahavähki selge pöördkorrelatsioon kiiritamise efektiivsuse ja naha pigmentatsiooniastme vahel. Nahakasvajate esinemissagedus mustanahalistel populatsioonil on enam kui 60 korda madalam, hispaanlastel - 7–10 korda madalam kui sama laiusvööndi valgel populatsioonil, kusjuures peaaegu sama sagedusega on ka muid kasvajaid peale nahavähi. Lisaks pigmentatsiooni astmele on nahavähi riskiteguriteks mutid, vanuselaikud ja tedretähnid, halb päevitusvõime, sinine silmade värv ja punane juuste värv.

Ultraviolettkiirgus mängib olulist rolli organismi varustamisel D-vitamiiniga, mis reguleerib fosfori-kaltsiumi metabolismi protsessi. D-vitamiini puudus põhjustab rahhiiti ja kaariest, samuti on sellel oluline osa kõrget suremust põhjustava esindusnäärme patogeneesis.

Ultraviolettkiirguse rolli organismi varustamisel D-vitamiiniga ei saa kompenseerida ainult toiduga tarbides, kuna D-vitamiini biosünteesi protsess nahas on isereguleeruv ja välistab hüpervitaminoosi võimaluse. See haigus põhjustab kaltsiumi ladestumist keha erinevates kudedes koos nende järgneva nekrootilise degeneratsiooniga.

D-vitamiini vaeguse korral on vajalik ultraviolettkiirguse doos, mis moodustab ligikaudu 60 minimaalset erüteemi annust aastas avatud kehapiirkondadele. Valgete inimeste jaoks parasvöötme laiuskraadidel vastab see pooletunnisele keskpäevasele päikesekiirgusele iga päev maist augustini. D-vitamiini sünteesi intensiivsus väheneb pigmentatsiooniastme suurenemisega erinevate etniliste rühmade esindajate seas, see võib erineda rohkem kui suurusjärgu võrra. Selle tulemusena võib naha pigmentatsioon olla D-vitamiini vaeguse põhjuseks parasvöötme ja põhjapoolsetel laiuskraadidel mittevalgete immigrantide seas.

Praegu täheldatud osoonikihi kahanemise astme suurenemine näitab, et selle kaitsmiseks tehtud jõupingutused on ebapiisavad.

Osoonikihi kahanemise probleemi lahendamise viisid

Ohu teadvustamine viib selleni, et rahvusvaheline üldsus astub üha uusi samme osoonikihi kaitsmiseks. Vaatame mõnda neist.

• 1) Erinevate organisatsioonide loomine osoonikihi kaitseks (UNEP, COSPAR, MAGA)
• 2) Konverentside pidamine.
• a) Viini konverents (september 1987). Montreali protokolli arutati ja allkirjastati seal:
  • - vajadus pidevalt jälgida osoonile kõige ohtlikumate ainete tootmist, müüki ja kasutamist (freoonid, broomi sisaldavad ühendid jne)
  • - klorofluorosüsivesinike kasutamist võrreldes 1986. aasta tasemega tuleks 1993. aastaks vähendada 20% ja 1998. aastaks poole võrra.
• b) 1990. aasta alguses. teadlased jõudsid järeldusele, et Montreali protokolli piirangud olid ebapiisavad ning tootmise ja atmosfääriheite täielikuks peatamiseks tehti ettepanekuid juba aastatel 1991-1992. need freoonid, mis on Montreali protokolliga piiratud.

Osoonikihi säilimise probleem on üks inimkonna globaalsetest probleemidest. Seetõttu arutatakse seda paljudel erinevatel tasanditel foorumitel kuni Vene-Ameerika tippkohtumisteni välja.

Jääb vaid uskuda, et inimkonda ähvardava ohu sügav teadvustamine sunnib kõigi riikide valitsusi võtma vajalikke meetmeid osoonile kahjulike ainete heitkoguste vähendamiseks.

Keskkonnakvaliteedi standardimine. Normeerimise eesmärk. Õhukeskkonna sanitaar- ja hügieenistandardite omadused.

Looduskeskkonna kvaliteedi riiklike standardite kehtestamine ning majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju reguleerimise korra kehtestamine kuuluvad loodusvarade riikliku majandamise ja keskkonnakaitse olulisemate funktsioonide hulka.

Keskkonnakvaliteedi standardid kehtestatakse õhu, vee ja pinnase seisundi hindamiseks keemiliste, füüsikaliste ja bioloogiliste omaduste järgi. See tähendab, et kui atmosfääriõhus, vees või pinnases ei ületa keemilise aine sisaldus näiteks selle suurima lubatud kontsentratsiooni vastavat normi, siis on õhu või pinnase seisund soodne, s.t. ei ohusta inimeste tervist ega teisi elusorganisme.

Standardite roll looduskeskkonna kvaliteedi kohta teabe kujundamisel seisneb selles, et ühed annavad keskkonnakeskkonnale hinnangu, teised aga piiravad sellele kahjulike mõjude allikaid.

Keskkonnakaitseseaduse kohaselt on keskkonnakvaliteedi reguleerimise eesmärk kehtestada teaduslikult põhjendatud maksimaalsed lubatud keskkonnamõju normid, mis tagavad keskkonnaohutuse ja kaitsevad rahva tervist, tagades keskkonnareostuse vältimise, taastootmise ja loodusvarade mõistliku kasutamise.

Keskkonnastandardite juurutamine võimaldab meil lahendada järgmised probleemid:

• 1) Standardid võimaldavad meil määrata inimese keskkonnamõju määra. Keskkonnaseire ei põhine ainult looduse vaatlemisel. See vaatlus peab olema objektiivne, kasutades tehnilisi näitajaid, määrama õhu, vee jms saastatuse.
• 2) Standardid võimaldavad valitsusasutustel teostada kontrolli loodusvara kasutajate tegevuse üle. Keskkonnakontroll väljendub keskkonna saastatuse taseme analüüsis ja selle lubatud väärtuse määramises vastavalt kehtestatud normidele.
• 3) Keskkonnanormid on nende ületamise korral vastutusmeetmete rakendamise aluseks. Sageli on keskkonnastandardid ainsaks kriteeriumiks süüdlase vastutusele võtmiseks.

Keskkonnakaitse valdkonna standardid on kehtestatud keskkonnakvaliteedi ja sellele lubatava mõju standardid, mille järgimine tagab looduslike ökoloogiliste süsteemide jätkusuutliku toimimise ja säilitab bioloogilist mitmekesisust. See viiakse läbi majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju riikliku reguleerimise, soodsa keskkonna säilimise ja keskkonnaohutuse tagamise eesmärgil.

Keskkonnakaitse valdkonna standardimine hõlmab:

• 1) keskkonnakvaliteedi normid - standardid, mis kehtestatakse vastavalt füüsikalistele, keemilistele, bioloogilistele ja muudele näitajatele keskkonnaseisundi hindamiseks ja nende järgimisel tagavad soodsa keskkonna;
• 2) lubatava keskkonnamõju normid majandus- ja muu tegevuse läbiviimisel - normid, mis kehtestatakse vastavalt majandus- ja muu tegevuse keskkonnamõju näitajatele ja milles järgitakse keskkonnakvaliteedi norme;
• 3) muud keskkonnakaitsealased standardid, näiteks:
  • * lubatud inimtekkelise keskkonnakoormuse normid - standardid, mis kehtestatakse vastavalt kõikide allikate lubatud kumulatiivse mõju suurusele keskkonnale ja (või) looduskeskkonna üksikutele komponentidele konkreetsetel territooriumidel ja (või) veealadel, ning jälgimisel tagatakse jätkusuutlik toimimine looduslike ökoloogiliste süsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse säilitamisega;
  • * keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete normid (ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete normid) - standardid, mis kehtestatakse majandus- ja muudele üksustele vastavalt keemiliste ainete massinäitajatele, sealhulgas radioaktiivsed ja muud ained ja mikroorganismid, mille keskkonda sattumine paiksetest, mobiilsetest ja muudest allikatest on kehtestatud režiimis ja tehnoloogilisi norme arvestades lubatud ning mille järgimisel on tagatud keskkonnakvaliteedi standardid;
  • * tehnoloogiline standard - ainete ja mikroorganismide lubatud heitkoguste ja heitmete standard, mis kehtestatakse statsionaarsetele, mobiilsetele ja muudele allikatele, tehnoloogilistele protsessidele, seadmetele ja kajastab ainete ja mikroorganismide heitkoguste ja keskkonda heidete lubatud massi ühiku kohta. väljund;
  • * keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide suurima lubatud kontsentratsiooni normid - normid, mis kehtestatakse vastavalt keemiliste ainete, sealhulgas radioaktiivsete, muude ainete ja mikroorganismide maksimaalsele lubatud sisaldusele keskkonnas ja mille mittetäitmine võib põhjustada keskkonnareostust, looduslike ökoloogiliste süsteemide degradeerumist;
  • * lubatud füüsikaliste mõjude normid - normid, mis kehtestatakse vastavalt füüsikaliste tegurite keskkonnale lubatud mõju tasemetele ja mille järgimisel tagatakse keskkonnakvaliteedi standardid.

Lisaks toimub keskkonnakvaliteedi reguleerimine tehniliste eeskirjade, riiklike standardite ja muude keskkonnakaitse valdkonna regulatiivsete dokumentide abil.

Keskkonnakaitsealased standardid ja regulatiivdokumendid töötatakse välja, kiidetakse heaks ja rakendatakse teaduse ja tehnoloogia kaasaegsete saavutuste alusel, võttes arvesse rahvusvahelisi keskkonnakaitsealaseid reegleid ja standardeid.

Standardid ja nende määramise meetodid on heaks kiitnud keskkonnaasutused ning sanitaar- ja epidemioloogilise järelevalve asutused. Tootmise, teaduse ja tehnoloogia arenedes areneb ja paraneb regulatsioon ökoloogias. Regulatsioonide väljatöötamisel lähtutakse rahvusvahelistest keskkonnanormidest ja -standarditest.

Kvaliteedistandardite rikkumise korral võidakse heitmeid, heidet ja muid kahjulikke mõjusid piirata, peatada või lõpetada. Juhised selleks annavad riigiasutused keskkonnakaitse ning sanitaar- ja epidemioloogilise järelevalve valdkonnas.

Sanitaar- ja hügieenistandardid.

Et võtta arvesse keemilise saaste mõju inimeste tervisele, on kehtestatud erinevad rahvusvahelised ja riiklikud standardid ehk juhised. Saastenorm on eeskirjadega lubatud aine maksimaalne kontsentratsioon keskkonnas. Sanitaar- ja hügieeninormid on keskkonnakomponentide (õhk, vesi, pinnas jne) sanitaar- ja hügieeniseisundi näitajate kogum, mis on määratud nende saastatuse tasemega, mille mitteületamine tagab normaalsed elutingimused ja tervise. ohutus.

30. märtsi 1999. aasta föderaalseadus. nr 52-FZ (muudetud 22. detsembril 2008) "Elanike sanitaar- ja epidemioloogilise heaolu kohta" sätestas, et sanitaarreeglid ja eeskirjad on kohustuslikud kõikidele valitsusasutustele, avalik-õiguslikele ühendustele, äriüksustele, ametnikele ja kodanikele. Sanitaar- ja epidemioloogilised eeskirjad kehtivad kogu Venemaal.

Keskkonnakvaliteedi juhtimiseks kasutatakse sanitaar- ja hügieenireostusstandardeid, mis aitavad vähendada nende mõju inimeste tervisele ja haigestumust vastuvõetava tasemeni.

WHO standardid on maailmas kõige laialdasemalt kasutatavad. Meie riigis on maksimaalsed lubatud kontsentratsioonid (MAC), mis määravad keemiliste saasteainete sisalduse maksimaalse taseme õhus, vees või pinnases, saanud selles valdkonnas riiklike standardite staatuse.

Maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MAC) on sanitaar- ja hügieenistandard, mis on määratletud kui kemikaalide maksimaalne kontsentratsioon õhus, vees ja pinnases, mis perioodilise kokkupuute või kogu elu jooksul ei avalda kahjulikku mõju inimese ja tema tervisele. järglased. Kehtestatakse maksimaalsed ühekordsed ja keskmised ööpäevased suurimad lubatud kontsentratsioonid, suurimad lubatud kontsentratsioonid tööpiirkonnale (ruumidele) või elamualale. Lisaks on elamupiirkonna maksimaalne lubatud kontsentratsioon väiksem kui tööpiirkonnas.

Müra, vibratsiooni, magnetvälja ja muude füüsiliste mõjude lubatud piirnormid kehtestatakse tasemel, mis tagab inimeste tervise ja töövõime säilimise, taimestiku ja loomastiku kaitse ning soodsad töötingimused.

Elamupiirkondades lubatud mürataseme sanitaarnormid näevad ette, et see ei tohiks ületada 60 detsibelli ja öösel - kella 23-7 - 45 detsibelli. Sanatooriumi- ja kuurortpiirkondade puhul on need normid vastavalt 40 ja 30 detsibelli.

Elamupiirkondade jaoks on sanitaar- ja epidemioloogiateenistused põhjendanud ja heaks kiitnud vibratsiooni ja elektromagnetiliste mõjude lubatud tasemed.

Muud reguleeritud füüsikalised mõjud hõlmavad termilisi mõjusid. Selle peamised allikad on energia, energiamahukad tööstused ja koduteenused. Pinnavee reovee reostuse eest kaitsmise eeskirjad kehtestavad veekogudele avaldatava termilise mõju normid. Majapidamis-, joogi- ja kultuuriveevarustuse allikas ei tohiks suvine veetemperatuur ületada kõige kuumema kuu temperatuuri rohkem kui 3 ° C, kalandusreservuaarides - mitte rohkem kui 5 ° C kõrgem looduslikust veetemperatuurist.

Föderaalseadus "Keskkonnakaitse" nõuab iga saasteallika jaoks maksimaalse lubatud mõjunormide kindlaksmääramist. Maksimaalse lubatud kontsentratsiooni määramine on kallis ja pikaajaline meditsiinilis-bioloogiline ja sanitaar-hügieeniline protseduur. Praegu ületab ainete koguarv, millele MPC-d on määratud, üle tuhande, samas kui kahjulikud ained, millega inimene kogu elu jooksul kokku puutub, on suurusjärgu võrra suuremad.

Osoon on teatud tüüpi hapnik, mida leidub stratosfääris, umbes 12–50 kilomeetri kõrgusel maapinnast. Selle aine kõrgeim kontsentratsioon on pinnast ligikaudu 23 kilomeetri kaugusel. Osooni avastas 1873. aastal saksa teadlane Schönbein. Seejärel leiti see hapniku modifikatsioon atmosfääri maapinnast ja ülemistest kihtidest. Üldiselt koosneb osoon kolmeaatomilistest hapnikumolekulidest. Tavatingimustes on see iseloomuliku aroomiga sinine gaas. Erinevate tegurite mõjul muutub osoon indigovärvi vedelikuks. Kui see muutub kõvaks, omandab see tumesinise tooni.

Osoonikihi väärtus seisneb selles, et see toimib omamoodi filtrina, neelab teatud koguse ultraviolettkiiri. See kaitseb biosfääri ja inimesi otsese päikesekiirguse eest.

Osoonikihi hõrenemise põhjused

Paljude sajandite jooksul ei kahtlustanud inimesed osooni olemasolu, kuid nende tegevus avaldas atmosfääri seisundile kahjulikku mõju. Praegu räägivad teadlased sellisest probleemist nagu osooniaugud. Hapniku modifitseerimise ammendumine toimub mitmel põhjusel:

• rakettide ja satelliitide kosmosesse saatmine;
• õhutranspordi opereerimine 12-16 kilomeetri kõrgusel;
• freoonide heitkogused õhku.

Peamised osoonikihi kahandajad

Hapniku modifikatsioonikihi suurimad vaenlased on vesinikuühendid ja kloor. Selle põhjuseks on freoonide lagunemine, mida kasutatakse pihustitena. Teatud temperatuuril on need võimelised keema ja mahu suurenema, mis on oluline erinevate aerosoolide valmistamiseks. Freoone kasutatakse sageli külmutusseadmete, külmikute ja jahutusseadmete jaoks. Kui freoonid õhku tõusevad, eraldub atmosfääritingimustes kloor, mis omakorda muudab osooni hapnikuks.

Osoonikihi kahanemise probleem avastati juba ammu, kuid 1980. aastateks andsid teadlased häirekella. Kui osoonisisaldus atmosfääris oluliselt väheneb, kaotab maa normaalse temperatuurirežiimi ja peatub jahtumine. Selle tulemusena sõlmiti erinevates riikides tohutul hulgal dokumente ja lepinguid freoonide tootmise vähendamiseks. Lisaks leiutati freooni asendaja - propaan-butaan. Vastavalt oma tehnilistele parameetritele on sellel ainel kõrge jõudlus ja seda saab kasutada seal, kus kasutatakse freoone.

Tänapäeval on osoonikihi hävimise probleem väga aktuaalne. Sellele vaatamata jätkub freoone kasutavate tehnoloogiate kasutamine. Hetkel mõeldakse sellele, kuidas vähendada freooniheitmete hulka ning otsitakse asendusaineid osoonikihi säilitamiseks ja taastamiseks.

Võitlusmeetodid

Alates 1985. aastast on võetud meetmeid osoonikihi kaitsmiseks. Esimene samm oli piirangute kehtestamine freoonide emissioonile. Järgmisena kiitis valitsus heaks Viini konventsiooni, mille sätted olid suunatud osoonikihi kaitsmisele ja koosnesid järgmistest punktidest:

• erinevate riikide esindajad võtsid vastu koostöölepingu osoonikihti mõjutavate ja selle muutusi esile kutsuvate protsesside ja ainete uurimisel;
• osoonikihi seisundi süstemaatilised vaatlused;
• tehnoloogiate ja ainulaadsete ainete loomine, mis aitavad kahju minimeerida;
• koostöö meetmete ja nende rakendamise erinevates valdkondades, samuti osooniaukude teket esile kutsuvate tegevuste kontrollimine;
• tehnoloogiate ja omandatud teadmiste edasiandmine.

Viimastel aastakümnetel on sõlmitud protokolle, mille kohaselt tuleks klorofluorosüsivesinike tootmist vähendada ja mõnel juhul ka täielikult lõpetada.

Kõige problemaatilisem oli osoonisõbralike toodete kasutamine külmutusseadmete tootmisel. Sel perioodil algas tõeline "freoonikriis". Lisaks nõudsid arendused märkimisväärseid rahalisi investeeringuid, mis ei saanud ettevõtjaid häirida. Õnneks leiti lahendus ja tootjad hakkasid aerosoolides freoonide asemel kasutama muid aineid (süsivesinikpropellent nagu butaan või propaan). Tänapäeval kasutatakse tavaliselt seadmeid, mis võivad kasutada soojust neelavaid endotermilisi keemilisi reaktsioone.

Samuti on võimalik atmosfäär freoonisisaldusest puhastada (nagu füüsikud ütlevad), kasutades tuumajaama jõuallikat, mille võimsus peab olema vähemalt 10 GW. See disain on suurepärane energiaallikas. On ju teada, et Päike suudab vaid ühe sekundi jooksul toota umbes 5-6 tonni osooni. Seda indikaatorit jõuallikate abil suurendades on võimalik saavutada tasakaal osooni hävimise ja tootmise vahel.

Paljud teadlased peavad soovitavaks luua "osoonitehas", mis parandaks osoonikihi seisundit.

Lisaks sellele projektile on veel palju muid, sealhulgas osooni kunstlik saamine stratosfääris või osooni tootmine atmosfääris. Kõigi ideede ja ettepanekute peamine puudus on nende kõrge hind. Suured rahalised kahjud lükkavad projektid tagaplaanile ja osa neist jääb ellu viimata.

Viie minuti pikkune video osoonikihi kaitsmisest

Osoonikiht on Maa stratosfääri osa, mis kaitseb planeeti kosmilise kiirguse mõjude eest. Osoonikihi hõrenemise põhjuseid ja võimalikke tagajärgi hästi ei mõisteta, kuid muutused stratosfääris on kindlasti põhjustatud inimtegevusest.

Osoonikihi teke ja funktsioonid

Kaitsekihi moodustumine algas 1,85 miljardit aastat tagasi ja jätkub aeglaselt tänapäevani. Footonid (päikese elektromagnetilise kiirguse osakesed) põrkuvad atmosfääri hapnikumolekulidega. Selle tulemusena kaotab molekul hapnikuaatomi, mis seejärel kinnitub teise O 2 molekuliga. Osoon (O 3) on normaalses olekus sinakas gaas. See vähendab päikesekiirguse mõju planeedi pinnale 6500 korda.

Asukoht ja kaugus planeedist

Osoonikiht ulatub 20 (polaarsed laiuskraadid) kuni 30 km (troopikas) merepinnast kõrgemale.

Kui mähite selle ümber maakera rõhul 1 atmosfäär, ei ületa selle paksus 3 mm. Kuna õhk stratosfääris on haruldane, on sealne rõhk madal, siis formaalselt mõõdetakse osoonikihi paksust kilomeetrites.

Osooni augud

Looduslike ja inimtekkeliste tegurite mõjul nõrgeneb mõnes piirkonnas planeedi kiirgusvastane kaitse. Neis olevad osoonimolekulid ei kao, vaid osoonikiht kahaneb. Maa pinnale jõuab rohkem päikesekiirgust.

Avastamise ajalugu

1840. aastal kirjeldas sakslane H. F. Schönbein uut ainet – osooni. Selle aine kihi olemasolu tõestati 1912. aastal atmosfääri spektroskoopiliste mõõtmistega. Osoonikihi hõrenemine avastati alles 1970. aastatel. Sellest ajast alates hakati teadusringkondades arutama loodusliku kiirgusvastase kaitse hävitamise probleemi.

Haridusmehhanism

Soojuselektrijaamade, tehaste ja tehaste heitkoguste tõttu satuvad õhku osoonikihti hävitavad ained:

• lämmastik ja selle oksiidid;
• freoon;
• broom;
• kloor.

Lennukite lend 12-16 kilomeetri kõrgusel (kihi alumine piir) mõjutab ka atmosfääri koostist. 20. sajandi keskpaiga tuumakatsetused avaldasid planeedi loomulikule kaitsekilbile äärmiselt negatiivset mõju, kuna plahvatused tõstsid atmosfääri tohutul hulgal tolmu.

Antarktika osooniauk

Sellest kuni 1000 km läbimõõduga anomaaliast sai esimene ja suurim avastatud osooniauk. Kogu aeg hõrenemist ei täheldata: polaaröö ajal ultraviolettkiirgust pole, seega mõõtmisi ei tehta. 2019. aasta seisuga oli anomaalia saavutanud 37 vaatlusaasta jooksul oma minimaalse suuruse, olles vähenenud 2,5 miljoni km2 võrra.

Augu olemasolu lõunapooluse kohal, mitte põhjapooluse kohal, kus freooni sisaldus atmosfääris on kõrgem, on põhjustatud tugevamast polaarpöörisest. Keeris on tugevam tänu mandrile Antarktikas, samas kui põhjapooluse piirkonnas on ülekaalus tasased jääväljad. Polaarpeeris sisaldab freoone ning hävingut mõjutab ka polaarpilvedes sisalduv lämmastikhape.

Levinud müüdid osooniaukude kohta

Kollases ajakirjanduses nimetatakse osooniauke mõnikord üheks peamiseks ohuks elu olemasolule. Mõnikord avaldatakse täiesti vastupidist arvamust. Kiirgusvastase ekraani hõrenemist nimetatakse puhtalt loomulikuks nähtuseks ning selle ja freooni ümber käivat haibi peavad kallite külmaainete tootjad kavalaks turundustrikiks.

Selline vastuoluline suhtumine ilmneb aukude tekkemehhanismi mõistmise puudumise ja probleemi ebapiisavate teadmiste tõttu. Osooni kohta on 4 peamist müüti:

1. "Peamine süüdlane on külmikutes kasutatav freoon." Tegelikult on see ainult üks ainetest, mis mõjutab kihi hävimist. Freooni eemaldamisel jääb oht lämmastikoksiidide, klooriühendite ja muude ohtlike ainete tõttu, mis satuvad atmosfääri autode väljalasketorudest, lennukite reaktiivmootoritest ja soojuselektrijaamade torudest.
2. "Looduslikud tegurid domineerivad inimtekkeliste üle." Osoonikihi loomulik hõrenemine on võimalik (näiteks polaaröödel), kuid siis taastatakse see normaalväärtustele. Peamine oht on ohtlike ainete (freoonid, lämmastikoksiidid jne) tööstuslikud heitkogused atmosfääri.
3. "Freoonid on liiga rasked, nii et nad ei saa atmosfääri mõjutada" . Atmosfääris on kõik ained segunenud ja freoonimolekulide kaal ei mängi suurt rolli. Süsinikdioksiid on samuti õhust raskem, kuid see tõuseb atmosfääri, mida tõendab kasvuhooneefekt.
4. "Ainus probleemne piirkond on Antarktika." Gaaside kontsentratsioon langeb kogu atmosfääris ja Antarktikas on see kõige märgatavam.

Osoonikihi kahanemise põhjused

Vaatamata lühikesele vaatlusperioodile ja teabe puudumisele on teadlased tuvastanud kaks tegurite rühma, mis mõjutavad Maa kiirguskaitse nõrgenemist. Vaieldakse selle üle, kummal rühmal on suurem negatiivne mõju.

Looduslikud tegurid

Osooni tekkeks on vaja päikesekiirgust. Järelikult polaaröödel protsess peatub, kuid hävimist mõjutavad looduslikud tegurid jäävad alles. Polaarpööriste ja nitraatpolaarsete stratosfääripilvede mõjul kiht õheneb. Parasvöötme, troopiliste ja ekvatoriaalsetel laiuskraadidel on protsess vähem märgatav.

Vulkaanipursete käigus satub atmosfääri tuhandeid tonne tuhka, mis sisaldab ühendeid, mis aitavad kaasa osoonimolekulide lagunemisele.

Antropogeensed tegurid

Kiirgusvastase kihi õhenemise peamiseks põhjuseks peetakse klorofluorosüsivesinikke (CFC). Need ained on stabiilsed ega kujuta endast ohtu inimesele, kuid õhuga suheldes aitavad kaasa osoonimolekulide lagunemisele.

Osoonikihi hävimise inimtekkelised põhjused

Freooni eraldumine atmosfääri

Klorofluorosüsivesinike selgeim näide on freoonid, mis võivad olla vedelas või gaasilises olekus. Neid kasutatakse külmikutes odava külmutusagensina ja need sisalduvad aerosoolpurkides. Varem peeti osoonikihi hävitamise peasüüdlaseks freoone. Nüüd kalduvad teadlased arvama, et nende mõju on ülehinnatud.

Satelliitide ja rakettide väljalaskmine

Kui kanderakett läbib stratosfääri, eraldavad selle mootorid tohutul hulgal gaase (lämmastikoksiide, süsihappegaasi). Mõnede teadlaste hinnangul piisaks 300 süstikust, et osoonikiht täielikult kahandada. Tahked rakettmootorid on ohtlikumad kui vedelad rakettmootorid, kuna need eraldavad klooriühendeid.

Lennutranspordi kasutamine suurtel kõrgustel

Tsiviillennundus lendab kuni 13 km kõrgusel. Sõjaväe lennukid võivad lennata kõrgemale stratosfääri. Töötamisel toodab reaktiiv- või rakettmootor lämmastikoksiide. Kuna lend toimub osoonikihi tekke kõrgusel, reageerib lämmastikoksiid koheselt osoonimolekulidega ja hävitab need.

Lämmastikväetiste kasutamine

Lämmastikväetisi on kasutatud alates 19. sajandi lõpust, kuid nende kasutamise ulatus ohustab praegu atmosfääri. Tavaliselt kasutatakse järgmisi aineid:

• ammofoss ja diammofoss;
• ammooniumkloriid;
• ammooniumkarbonaat;
• ammooniumsulfiid;
• ammooniumsulfaat.

Nende lagunemisel eralduvad lämmastikoksiidid, mis atmosfääris reageerivad osoonimolekulidega ja hävitavad need.

Muud põhjused

Uuringud selles valdkonnas jätkuvad ja on võimalik, et tuvastatakse uusi tegureid, mis kaasnevad Maa osoonikihi hõrenemisega. Asjade tegelik seis jääb vaidluse teemaks. Ei ole täiesti selge, kui oluline on tänapäevaste külmutusagensite ja aerosoolide mõju looduslikule kiirgusvastasele kaitsele.

Osoonikihi õhenemise võimalikud tagajärjed

Teadlased on ühel meelel stratosfääris toimuvate muutuste negatiivsete tagajärgede osas. Nüüd pole need selgelt väljendatud, kuid kõige pessimistlikumate prognooside kohaselt muutub olukord 21. sajandi lõpus kriitiliseks.

Mõju inimestele

Osoonikihi hõrenemine 1% võrra suurendab nahavähi riski 3% võrra (see teeb igal aastal umbes 7000 uut vähijuhtumit). Õues viibides on kergem päikesepõletust saada.

Keskkonnamõju

Kuna planeet on tasakaalustatud süsteem, siis ühe elemendi kahjustamine toob kaasa muutusi kõigis teistes. Kiirgusvastase kaitse edasine nõrgenemine ja UV-kiirguse intensiivsuse suurendamine toob kaasa osade liikide soojenemise ja väljasuremise.

Tugev ultraviolettkiirgus tapab fotosünteesi protsessis osaleva fütoplanktoni. See on vaalade ja muu mereelustiku toiduallikas. Selle lüli eemaldamine toiduahelast põhjustab muutusi kogu veebiosüsteemis.

Kui osoonikiht on täielikult hävinud

Kaitseekraani täielik hävitamine on võimatu, kuna seda taastatakse pidevalt. Kui osoonimolekulide kontsentratsioon läheneks nullile, kaoks kõrge kiirgustaseme tõttu enamus eluvorme Maal. Keskmine temperatuur tõuseks.

Meetmed osoonikihi taastamiseks

Kui andmed Antarktika kohal asuva augu kohta kinnitati, võeti 1985. aastal vastu Viini osoonikihi kaitse konventsioon. Kaks aastat hiljem koostati Montreali protokoll. See dokument sai osoonikihile avalduva mõju seadusandliku reguleerimise aluseks.

Montreali protokoll

Lepingut järgivad 197 riiki. Osalevad riigid on võtnud kohustuse vähendada klorofluorosüsivesinike tootmist. Esialgu plaaniti külmutada freooni tootmine 1986. aasta tasemele. 1993. aastaks kavatsesid nad oma tootmist vähendada 20% ja 1998. aastaks 30%. Piirangud kehtestati osoonikihti kahandavate ainete sisse- ja väljaveole.

Arenguriikidele anti toetusi ja stiimuleid, et hõlbustada tööstuse üleminekut keskkonnasõbralikele tehnoloogiatele.

Lepingu esimeste aastate tulemuste põhjal selgus, et see pole täpne. Muudeti ohtlike ainete tootmisest eemaldamise koefitsiente.

Võimalused osooni tootmisega

Selle aine generaatoreid nimetatakse osonisaatoriteks. Teoreetiliselt on võimalik osoonikihi hävimist aeglustada, käivitades paljusid osoonitehaseid üle maakera. Osooni toodetakse mitmel viisil:

• kokkupuude kunstliku ultraviolettkiirgusega;
• suunatud elektrilahendused;
• elektrolüüs, kus elektrolüüdiks on perkloorhappe lahus;
• keemiline reaktsioon, näiteks pineeni oksüdatsioon.

Nende meetodite puudused on madal tootlikkus, kõrge hind ja suur energiatarbimine. Mõnede hinnangute kohaselt on selle projekti ülemaailmseks elluviimiseks vaja minimaalselt 10 gigavatti energiat, mis võrdub 1/3 tuumaelektrijaama võimsusest.

Keskkonnasõbraliku kütuse kasutamine

Taaskasutatud õlil töötavad ICE-d aitavad kaasa osoonikihti hävitavate ainete kontsentratsiooni suurenemisele õhus. Elektrilise veojõu laialdane kasutuselevõtt (eriti elektriliste reisilennukite loomine) vähendab negatiivset mõju atmosfäärile.

Paljutõotavad arendused, nagu biodiislid ja jäätmekütusel töötavad mootorid, on probleemi lahendamise potentsiaalne võti.

Nende heitmed on vähem toksilised kui tooted, mis tekivad pärast bensiini või diislikütuse põlemist. Probleemi lahendamiseks tuleks sarnaseid arendusi rakendada ettevõtetes.

Keskkonnasõbraliku kütuse kasutamine kanderakettides jääb fantaasiaks. Kaasaegsed tehnoloogiad ei võimalda sõidukeid orbiidile saata ilma kümneid tonne mürgist kütust põletamata.

Metsa istutamine

Roheliste alade loomine linnades ja puhastusaladel on paljutõotav viis võidelda mitte ainult osoonikihi hävimise, vaid ka õhusaaste vastu.

Puud toodavad hapnikku, mis seejärel päikese UV-kiirguse mõjul osooniks muutub.

Muud meetodid probleemi lahendamiseks

Käimas on projekt 20-30 laserkiirguriga varustatud satelliidi orbiidile saatmiseks. Iga seade on 80-100 tonni kaaluv päikesekonvektor. See peab koguma päikeseenergiat ja muutma selle elektriks. Elektrit kasutatakse laserite toiteks. Laservalgus toimib osooni moodustumise reaktsiooni katalüsaatorina.

Osoonikihi kaitse Venemaal

Venemaa kui Nõukogude Liidu õigusjärglane täidab Montreali protokolli nõudeid. Riigis kehtib keskkonnakaitseseadus, mis käsitleb osoonikihi kaitset.

Vastavalt seadusele ei tohi riigis tegutsevad ettevõtted paisata atmosfääri rohkem osoonikihti kahandavaid aineid, kui on lubatud erinimekirjas. Selle tingimuse eiramine võib kaasa tuua tootmise peatamise või sulgemise.

Kas teile meeldis artikkel?

Klõpsake tärnil =)