Азотные удобрения используются с конца XIX века, но масштабы их применения сегодня представляют угрозу для атмосферы. Обычно используются следующие вещества: азотные удобрения, диоксид азота (N2), оксид азота (NO
Высота над уровнем моря в разных частях Земли различна, наиболее распространенная оценка — 15-35 км от поверхности.
Существуют более широкие оценки, варьирующиеся от 10 до 50 километров. В зависимости от климата существует три основных значения высоты озонового слоя.
| Климат | Высота, км |
|---|---|
| Тропический | 25-30 |
| Умеренный | 20-25 |
| Полярный | 15-20 |
Слой целиком располагается в зоне стратосферы, им ограничен верхний жизненный предел в биосфере. Точное значение толщина рассчитать невозможно из-за изменяющихся условий: температуры и давления. При нормальных значениях (0 градусов, давление 100 кПа) толщина озоносферы составила бы от 1,7 до 4 миллиметров.
Озоновый дисплей полностью состоит из трехатомного кислорода o3. Образуется под действием солнечной радиации в двух кислородных o2в стратосфере. В результате взаимодействия образуется сначала раскол на два человека, а затем коалиция из трех человек. Это приводит к образованию озонового слоя, который поглощает наиболее опасное ультрафиолетовое излучение.
Основные функции и польза
Защита нижних слоев атмосферы от опасного ультрафиолетового излучения — вот основная задача, которую выполняет озоновый слой.
Защитная оболочка обеспечивает фотосинтетические процессы на поверхности Земли и делает окружающую среду доступной для биологического развития.
Существуют различные группы ультрафиолетового излучения по длине волны, которые обладают различной поглощающей способностью по сравнению с озоновым слоем.
| Длина лучей, нм | Поглощаемость | Опасность |
|---|---|---|
| 315-400 | Не поглощается | Не опасны |
| 280-315 | Частично поглощается | Опасны для человека при длительном воздействии |
| менее 280 | Полностью поглощаются | Опасны для всей экосистемы |
Кроме того, для определения поглощаемости используются “полосы поглощения”, названные в честь ученых:
| Длина лучей, нм | Название полосы |
|---|---|
| 400-750 | Шапюи |
| 300-400 | Хаггинса и Шалона-Лефевра |
| 240-300 | Хартли |
Возможная опасность озона
Опасность проникновения коротких волн в нижние слои атмосферы грозит разрушить процедуру фотосинтеза, поддерживающую жизнь на поверхности Земли. Воздействие чрезмерной радиации также может привести к развитию заболеваний кожи, глаз и крови. Повышенная концентрация озона токсична и имеет негативные последствия для организма.
- раздражению дыхательных путей;
- развитию атеросклероза;
- влиянию на репродуктивные функции мужчин;
- развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Чрезмерное воздействие озона может вызвать структурные повреждения ДНК и последующие мутации.
Озоновый слой находится в атмосфере Земли и содержит относительно высокую концентрацию O3. Он поглощает 93-99% ультрафиолетового излучения солнца. Он потенциально опасен для жизни на планете и находится в нижней стратосфере. Его толщина зависит от времени года и географического положения.
Что такое озоновый слой?
Озоновый слой находится на расстоянии 15-25 км от поверхности Земли. Впервые он был обнаружен и описан французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Бюиссоном. В 1912 году им удалось доказать наличие озона в самых отдаленных частях атмосферы с помощью спектроскопии ультрафиолетового излучения.
Озон (от греческого IMO ‘запах’) является модификацией кислорода и состоит из трех молекул O3. В нормальных условиях присутствует голубой газ.
Атмосферный озон образуется под воздействием солнечного света. Когда фотон ультрафиолетового света сталкивается с молекулой кислорода (O2), атом кислорода отделяется от них и соединяется с другой молекулой O2, образуя озон (O3).
Зачем нужен озоновый слой?
Озоновый слой поглощает опасное ультрафиолетовое излучение и тем самым защищает все живое на Земле от разрушительной радиации. Ослабление слоя увеличивает поток солнечной радиации.
Повышенная интенсивность ультрафиолетового излучения вмешивается в процесс фотосинтеза в растениях, что приводит к снижению эффективности урожая — ультрафиолетовое излучение убивает фитопланктон — кормовую базу морских обитателей планеты — негативные последствия интенсивной восприимчивости к тяжелым заболеваниям изменяют структуру Изменяет структуру. Повышенная вероятность изменения цвета кожи, заболеваний глаз, рака и повреждения молекул ДНК.
Существует множество причин возникновения озоновой дыры, самой главной из которых является загрязнение природной среды человеком. Помимо атомов хлора, молекулы озона расщепляют водород, кислород, бром и другие продукты сгорания, попадающие в атмосферу в результате выбросов с фабрик, заводов и электростанций, работающих на дымовом газе.
Аналогичное воздействие на озоновый слой оказывают ядерные испытания. При взрывах выделяется большое количество энергии и образуются оксиды азота, которые вступают в реакцию с озоном и разрушают его молекулы. По оценкам, только в период с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу было выброшено около 3 миллионов тонн вещества. Ученые отмечают, что некоторые токсичные соединения, попадая в атмосферу, могут продолжать свое разрушительное действие в течение 75-100 лет.
Первая озоновая дыра диаметром более 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Ученым известны сотни таких дыр, но самой большой и опасной остается та, что появилась над Антарктидой.
Сейчас многие страны принимают агрессивные меры по сокращению выбросов вредных веществ, но пройдут десятилетия, прежде чем озоновый слой восстановится. По прогнозам ученых, истощения озонового слоя не следует ожидать раньше 2048 года.
Одно из основных заблуждений касается антропогенных причин разрушения озонового слоя. Самые большие дыры находятся в необитаемых районах мира, где он не производится в полном объеме. В частности, в этих регионах образование дыр связано с истощением озонового слоя из-за полярных ночей.
Пути гибели озона
Помимо реакций, составляющих механизм Чепмена, существует множество других реакций, приводящих к разрушению озона. Все они относятся к различным семействам, в основном это азот, кислород (по механизму Чепмена), водород и галогены. Поскольку эти реакции являются каталитическими циклами, их также называют соответствующими циклами.
Скорость разрушения озона для различных химических семейств: 2
| Давление, гПа | азотное | кислородное | водородное | галогеновое |
|---|---|---|---|---|
| 1,31 | 0,10 | 0,26 | 0,41 | 0,21 |
| 3,78 | 0,50 | 0,14 | 0,11 | 0,25 |
| 8,93 | 0,68 | 0,11 | 0,08 | 0,13 |
| 21,9 | 0,46 | 0,12 | 0,19 | 0,20 |
| 55,8 | 0,12 | 0,03 | 0,48 | 0,14 |
В результате деятельности человека скорость пути разрушения стратосферного озона под воздействием галогенов увеличивается, что приводит к образованию озоновой дыры. Генеральная Ассамблея ООН объявила 16 сентября 1994 года ежегодным Международным днем охраны озонового слоя.
Примечания
- ↑ И.К. Ларин Химия озонового слоя и жизнь на Земле // Химия и жизнь — XXI век. — 2000. — № 7. — С. 10–15..
- ↑ Andrew Dessler. The Chemistry and Physics of Stratospheric Ozone. Academic Press. 2000
Статьи и обзоры
Международные соглашения
Фонд Викимедиа. 2010.
Полезное
Смотреть что такое «Озоновый слой» в других словарях:
Озоновый слой — озоновый экран, озоновая сфера, атмосферный слой на высоте 10-50 км (стратосфера), максимальная концентрация озона на высоте 20-25 км. Здесь плотность озона в 10 раз выше, чем на поверхности. Озоновый слой замедляет проникновение земного… Экологический словарь.
Озоновый слой — Озоновый экран, озоновая сфера, представляет собой слой атмосферы на высоте 10-50 км, где максимальная концентрация озона в 10 раз выше, чем у поверхности Земли. О.С. Он препятствует проникновению самого жесткого ультрафиолетового излучения на поверхность Земли, ……… Словарь чрезвычайных ситуаций.
ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ — ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ — это слой атмосферы Земли, в котором сконцентрирован озон (O3). Наибольшая плотность достигается на высоте 21,26 км. Озоновый слой образуется под воздействием поступающего солнечного света и поглощает большую часть солнечного ультрафиолетового излучения….
Озоновый слой — это стратосферный слой, который защищает Землю от воздействия вредного излучения. Считается, что разрушение этого слоя является результатом деятельности человека, в частности, использования хлорфторуглеродов (ХФУ) и других химических веществ … (Экономический словарь)
Озоновый слой относится к слою атмосферного озона над планетарным ограничивающим слоем. Источник: Венская конвенция по защите озонового слоя … Официальная терминология
Озоновый слой — http: //www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en el озоновый слой слой слой верхней атмосферы в целом, где концентрация озона важна и озон может играть важную роль. Радиационный баланс… Руководство переводчика.
Озоновый слой — Ozono sluoksnis statusas t sritis chemijaapibrėjtis15-50 kmviršžemėspaviršiausesantis attomsferos ozono dalis. atitikmenys: angl. ozone layer? Озоновая сфера RUS. озоновый слой. озоновый слой … Химия josterminųaiškinamasis genas.
Озосфера (группа) — Ozone Layer Ротогип Рок-группа Ozone Layer Основная информация Тип Рок … Википедия.
Озоновый слой Земли — является охраняемой законом особенностью природной среды и представляет собой верхний слой атмосферы на высоте 7 8 км (полярный), 17 18 км (экваториальный) на озоновом кольце. … … Бизнес-словарь.
Озоновый слой (озоновый слой) Озоновый слой, слой верхней атмосферы Земли, расположенный на высоте 1520 километров над поверхностью Земли. Он состоит из бесцветных, нестабильных газов, образующихся в результате воздействия ультрафиолетового излучения на кислород. Он задерживает любую форму… … Страна мира. Словарь
Как упоминалось выше, когда ультрафиолетовое излучение падает на кислород, образуется природный озон. Когда вещество концентрируется в стратосфере, образуется тонкий слой озона, который поглощает избыточное излучение.
Как образуется озоновый слой?
Озоновый слой образуется на границе между стратосферой и тропосферой. Здесь короткие волны ультрафиолетового излучения начинают взаимодействовать с кислородом. Если длина волны не достигает 242 км, две молекулы кислорода расщепляются на две независимые особи. Затем каждый человек по отдельности вступает в новую химическую реакцию вместе с двумя неразделенными атомами кислорода.
В конце последней реакции образуются три молекулы кислорода, т.е. озон. Британский геофизик С. Чепмен открыл и подробно описал эту реакцию. В результате он стал известен как механизм Чепмена.
Толщина озонового слоя
Толщина озонового слоя составляет примерно 2-4 мм. Минимальный слой регистрируется на экваторе, а максимальный — вблизи полюсов. В некоторых регионах Земли, включая густонаселенные районы в центральных широтах Северного полушария, наблюдается постоянное ослабление озоносферы. Над Антарктидой обнаружена огромная «озоновая дыра».
Озоновый щит защищает всю планету, несмотря на его деликатность. Истощение озонового слоя способствует увеличению ультрафиолетового излучения UVB, которое может запустить биогеохимические циклы. Такая трансформация биогеохимического цикла может изменить источники и поглотители парниковых газов и косвенно способствовать решению проблемы глобального потепления.
Значение озонового слоя
Озон образует защитную оболочку вокруг планеты. Он защищает окружающую среду от ультрафиолетового излучения желтых d-звезд, которое может вызвать рак и другие серьезные заболевания. Животные также могут страдать от серьезных заболеваний, вызванных радиацией, что снижает их рождаемость.
Также было замечено, что на рост растений отрицательно влияет воздействие ультрафиолетового излучения. Озоновый слой защищает не только людей, но и всю окружающую среду от многочисленных негативных последствий ультрафиолетового излучения. Поэтому важно не допустить разрушения озонового слоя.
Озоновый слой — Озоновый экран, озоновая сфера, представляет собой слой атмосферы на высоте 10-50 км, где максимальная концентрация озона в 10 раз выше, чем у поверхности Земли. О.С. Он препятствует проникновению самого жесткого ультрафиолетового излучения на поверхность Земли, ……… Словарь чрезвычайных ситуаций.
Толщина озонового слоя
Озоновый слой в атмосфере очень тонкий. Если весь озон атмосферы равномерно покрывает площадь в 45 квадратных километров, то толщина слоя составляет 0,3 см. Часть озона достигает нижних слоев атмосферы. Он также образуется, когда лучи вступают в реакцию с веществами, содержащимися в выхлопных газах и промышленном табаке.
Опасность и полезность озонового слоя
В теплые, туманные дни в зараженных районах уровень озона может достигать угрожающих значений. Дыхание озоном чрезвычайно опасно. потому что газ (триоксид) вызывает повреждение легких. Пешеходы, которые вдыхают большое количество озона, начинают чувствовать боль в груди.
Когда уровень озона в воздухе высок, деревья и кустарники, окружающие автотрассы с газовым оборудованием, обычно растут. Однако, если озон находится там, где он должен находиться — на больших высотах — это очень полезно для здоровья. Озон поглощает ультрафиолетовое излучение. Это те же самые лучи, которые делают вашу кожу желтовато-коричневой. Но если на вашу кожу попадает слишком много ультрафиолетового излучения, вы можете получить солнечный ожог или рак кожи.
Интересный факт: По оценкам ученых, увеличение озоновой дыры на 1% приводит к увеличению заболеваемости раком кожи на 3%-6%.
Что разрушает озоновый слой?
Ученые узнали об озоновом слое в атмосфере в 1970-х годах. Было обнаружено, что производные хлорфторуглеродов (ХФУ) — соединения, используемые в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных коробках — разрушают озон. ХФУ выбрасываются в атмосферу каждый раз, когда используется коробка с дезодорирующим средством или лак для волос.
Поднимаясь в верхние слои атмосферы, молекулы флуона взаимодействуют с молекулами озона. Под воздействием солнечной радиации ХФУ выделяют хлор, который расщепляет озон с образованием простого кислорода. В точке этого взаимодействия происходит разрушение озонового слоя — он исчезает.
В 1978 году, основываясь на данных о воздействии френзи на озоновый слой атмосферы, правительство США (USA) запретило производство и продажу аэрозолей френзи. Это правда, что производителей аэрозолей, как и многих ученых, не убедили теории о разрушении озонового слоя. В 1985 году британские ученые сделали поразительное открытие.
Они обнаружили большую дыру в озоновом слое над Антарктидой. Эта дыра размером с США возникает ежегодно весной. При изменении общего направления ветра дыра в озоне заполняется молекулами озона из соседних областей атмосферы, уменьшая количество озона в соседних областях. Например, зимой 1992 года озоновый слой над Европой и Канадой истончился на 20%.
Ученые обнаружили, что в небе над Антарктидой очень высока концентрация безводной кислоты. Это соединение образуется, когда хлор разрушает молекулы озона. Открытие, сделанное в Великобритании, подтверждает, что широкое использование фреона вызывает проблемы с озоновой дырой. По оценкам ученых, сокращение озона в верхних слоях атмосферы на 1% увеличивает заболеваемость раком кожи на 3% — 6% из-за увеличения проникновения ультрафиолетового излучения в атмосферу на 2%.
УФ-излучение также пагубно влияет на иммунную систему организма, делая нас более уязвимыми к инфекционным заболеваниям, таким как малярия. Ультрафиолетовое излучение также разрушает клетки растений, от деревьев до злаков.
Интересное событие: каждую весну в озоновом слое над Антарктидой появляется дыра размером с Соединенные Штаты Америки.
Влияние на климат
Еще большее беспокойство вызывает возможность того, что истощение озонового слоя может изменить климат Земли непредсказуемым образом. Озоновый слой задерживает тепло, распространяемое с поверхности Земли. По мере уменьшения количества озона в атмосфере снижается температура, меняются ветра и погодные условия. Это приводит к засухе, неурожаю, нехватке продовольствия и голоду. По оценкам некоторых ученых, даже если будут проведены измерения и прекращена деятельность, разрушающая озон, для полного восстановления может потребоваться до 100 лет.
Если вы обнаружили ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter.
Существование озонового слоя в атмосфере Земли было открыто в 1912 году французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Бюиссоном. Ученые измерили солнечную радиацию и заметили, что ультрафиолетовое излучение с края светового спектра ниже 315 нанометров не достигает поверхности Земли.
Все больше факторов подтверждают теорию о том, что важную роль в разрушении озонового щита играют не солнечные лучи, а секулярные лучи (частицы энергии, производимые в космосе). Материалы, собранные за последние 30 лет и охватывающие два полных 11-летних солнечных круга, ясно показывают вневременную корреляцию между интенсивностью излучения и глобальным уменьшением озона.
Этот вывод не только дает новое направление для исследований, но и противоречит традиционным фотохимическим теориям, которые не могут объяснить все наблюдения. Например, дыры в озоне концентрируются над полюсами из-за магнитного поля планеты, где находится наибольшее количество электронов.
Озоновый слой защищает планету от жесткого солнечного излучения и способствует продолжению жизни на Земле. Его состояние затрагивает все человечество и уже давно является предметом научного изучения и школьного изложения. В этой области необходимо проделать дополнительную работу, чтобы привлечь внимание мировой общественности к необходимости поиска решений.
