Озоновая дыра над Антарктидой. - раздел Государство, Три блока мониторинга. Озоновая Дыра́ — Локальное Падение Концентрации Озона В...
Озоновая дыра́ — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и бромсодержащих фреонов привело к значительному утончению озонового слоя.
Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 в Южном полушарии над Антарктидой группой британских учёных. Каждый август она появлялась, к декабрю или январю прекращая своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра меньших размеров.
К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения, отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных стратосферных облаков (ПСО), поверхность частиц которого катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее в виду отсутствия континентальной поверхности, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а ПСО менее распространены, к тому же имеют тенденцию к распаду в начале осени. Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, вносящими вклад в разрушению молекул озона, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлороводород, моноксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, например от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, быстро реагируют с водой образуя стабильный фтороводород. Таким образом, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, так как йодсодержащие органические вещества почти полностью расходуются ещё в тропосфере. Основные реакции, вносящие вклад в разрушение озона приведены в статье про озоновый слой.
Последствия: Ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от повышенного уровня излучения страдают растения и животные.
Восстановление озонового слоя: Хотя человечеством были приняты меры по ограничению выбросов хлор- и бромсодержащих фреонов путём перехода на другие вещества, например фторсодержащие фреоны, процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. Прежде всего, это обусловлено огромным объёмом уже накопленных в атмосфере фреонов, которые имеют время жизни десятки и даже сотни лет. Поэтому затягивание озоновой дыры не стоит ожидать ранее 2048 года.
Несмотря на то, что основной выброс фреонов происходит в северном полушарии, дыра образуется над Антарктикой. Дело в том, что фреоны хорошо перемещаются в стратосфере и тропосфере. А в виду своей малой реакционной активности, практически не расходуется в нижних слоях. Поэтому легко достигают верхних слоев атмосферы. Антарктическая «озоновая дыра» существует не постоянно. Она появляется в конце зимы — начале весны. Причины, по которой озоновая дыра образуются в Антарктике, связаны с особенностями местного климата. Низкие температуры антарктической зимы приводят к образованию полярного вихря. Воздух внутри этого вихря движется в основном по замкнутым траекториям вокруг Южного полюса. В это время полярная область не освещается Солнцем, и там озон не возникает. С приходом лета количество озона увеличивается и снова выходит на прежнюю норму. То есть колебания концентрации озона над Антарктикой — сезонные. Однако, если проследить усреднённую в течение года динамику изменения концентрации озона и размера озоновой дыры в течение последних десятилетий, то имеется строго определённая тенденция к падению концентрации озона.
Основными разрушителями озона являются фреоны. Это утверждение справедливо только для средних и высоких широт. В остальных хлорный цикл ответственен только за 15-25 % потерь озона в стратосфере. При этом необходимо отметить, что 80 % хлора имеет антропогенное происхождение. То есть вмешательство человека сильно увеличивает вклад хлорного цикла. И при имевшейся тенденции к увеличению производства фреонов до вступления в действие Монреальского протокола (10 % в год) от 30 до 50 % общих потерь озона в 2050 году обуславливалось бы воздействием фреонов. До вмешательства человека процессы образования озона и его разрушения находились в равновесии. Но фреоны, выбрасываемые при человеческой деятельности, сместили это равновесие в сторону уменьшения концентрации озона. Полярные озоновые дыры образуются в основном за счет реакций с галогенами, с хлором 40-50% и порядка 20-40% - бром. Переход на озоносберегающие технологии обоснован не только экологически, но и экономически. с 2000 года в соответствии с Монреальским протоколом в России прекращено производство озоноразрушающих веществ. Поскольку в силу ряда причин экономического, политического и финансового характера Россия не успела разработать и внедрить собственные альтернативные технологии, это привело к практически полной ликвидации российского производства аэрозолей и холодильного оборудования. Фактически, альянс DuPont — ICI монополизировал производство оборудования для синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана, который в период подписания Монреальского протокола фигурировал как единственная альтернатива озоноразрушающим хладонам.
Иногда утверждается, что так как молекулы фреонов намного тяжелее азота и кислорода, то они не могут достигнуть стратосферы в значительных количествах. Однако атмосферные газы перемешиваются полностью, а не расслаиваются или сортируются по весу. Оценки требуемого времени для диффузионного расслоения газов в атмосфере требуют времён порядка тысяч лет. Конечно в динамической атмосфере это невозможно. Процессы вертикального массопереноса, конвекции и турбулентности полностью перемешивают атмосферу ниже турбопаузы намного быстрее. Поэтому даже такие тяжёлые газы, как инертные или фреоны, равномерно распределяются в атмосфере, достигая в том числе и стратосферы.
Все темы данного раздела:
Три блока мониторинга.
Мониторинг- система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды, которая является важной частью гос экологического контроля. Главной целью мониторинга является наблюдение за состоянием
Правовая охрана недр.
Основные требования:
1) Полное и комплексное геологическое изучение недр
2) Соблюдение установленного порядка предоставления в пользование недр, исключая самовольное
3) П
Роль кислородного режима водоемов
Кислород поступает в воду в основном за счет фотосинтетической деятельности водорослей и диффузии из воздуха. Поэтому верхние слои водной толщ
Металлы жизни как независимые компоненты.
Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким эл
НАТРИЙ, КАЛИЙ.
Ионы натрия и калия распределены по всему организму человека, причём первые входят преимущественно в состав межклеточных жидкостей, вторые главным образом находятся внутри клеток. Подсчитано, что в
МАГНИЙ И КАЛЬЦИЙ.
ион магния по сравнению с ионом кальция проявляет большую тенденцию к образованию ковалентных донорно- акцепторных связей с различными электродонорными атомами (N,O),входящими в состав биологически
ЖЕЛЕЗО.
В организме человека железо встречается в виде двух катионов: Fe2+ и Fe3+. Оно в основном входит в состав гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (80% от количества). Таким о
КОБАЛЬТ.
Катион кобальта Co2+ входит в состав важных белковых молекул, активирует действие ряда ферментов. Комплекс трёхвалентного кобальта Co3+ составляет основу одного из важнейших в
МОЛИБДЕН.
В соответствии с конфигурацией и строением незаполненных слоёв молибден может реализовать восемь различных степеней окисления. В биологических системах Мо обнаружен в виде Мо+6, Мо+
НИКЕЛЬ.
Принадлежность никеля к числу биоэлементов организма признаётся не всеми исследователями. Например, Д.Ульямс в своей книге “Десять металлов жизни” не включает никель в число биометаллов. Одннако по
Три уровня организации жизни
Экология изучает организацию жизни на трех уровнях:
1). Взаимоотношения отдельного организма со средой обитания изучает аутэкология. (аут - один)Аутэкологические метод
Стациально- деструкционное изменение ландшафта.(эрозия почв,вырубка лесов,карьерная разработка ископаемых,пожары,дорожное строительство)
Главные загрязнители биосферы:
1. CO2 – парниковый эффект.
2. CO – баланс верхних слоев.
3. NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) – смог, респираторные заболева
Схемы круговорота азота
Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Основная часть
Две составляющие биогеоценоза
Биоценоз - Совокупность растений, грибов, животных и микроорганизмов, имеющая определенный состав и сложившийся характер взаимоотношений как между собой, так и со средой. Растительный компонент - ф
Источники тяжелых металлов.
Источники. Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Валовые выбросы от этих предприятий значительно меньше выбросов
Закон толерантности.
Толерантность – выживание
Толерантность можно определить, как способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности.
По Шелф
Отходы производства
Промышленные отходы — твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.[1]
Отход
Исчезающие ресурсы.
К исчерпаемым ресурсам относятся все природные тела, находящиеся в пределах Земного шара как физически конечного, имеющего конкретную массу и объем природного тела.
В соста
Круговорот углерода в природе.
круговорот углерода, – циклическое перемещение углерода между миром живых существ и неорганическим миром атмосферы, морей, пресных вод, почвы и скал. Это один из важнейших биогеохимических циклов,
Система нецелевого мониторинга окружающей среды.
Экологический мониторинг – многофункциональный процесс контроля за состоянием объектов экосферы, за источниками нарушений, экологического равновесия, моделирования и прогнозирования экологического
Биотестирование загрязнений.
При обосновании требований к параметрам биосферы необходимо знать оценку разных факторов и состояние элементов окружающей среды до и после вредного воздействия. При этом большое значение имеют мето
Переработка твердых отходов.
Промышленные и бытовые твёрдые отходы, пути их утилизации.
Отходы – непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе
Твердые отходы металлургии и теплоэнергетического комплекса, их утилизация.
Металлургия.
В результате взаимодействия золы топлива, компонентов пустой породы и флюсов образуются металлургические шлаки. В зависимости от состава различают основные, в ко
Фотохимический смог
Два вида смога в результате выбросов промышленности:
- фотохимический (оксиды N2)
- Лондонский (от H2SO4)
Лондонский тип смога зим
Загрязнение гидросферы.
Загрязнение воды – это не абсолютное понятие, т.к. оно относится только к определенному водному объему. Его загрязнение можно определить с помощью прибора.
Основными источниками загрязнени
Гомеостаз. Сукцессии в экосистеме.
Гомеостаз – способность экосистемы к саморегуляции, т.е. способность сохранять равновесие.
В основе гомеостаза лежит принцип обратной связи.
– Отрицательный (уменьшается от
Особенности ртутного загрязнения.
Высокая опасность загрязнения помещений и территорий ртутью, а также сложность проблемы демеркуризации во многом обусловливается ее своеобразными физико-химическими свойствами. Как
Экологические системы.
Экосистема – это совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой посредством обмена веществом, энергией, информацией и сохранения устойчивости в течении
Пищевые продукты, рекомендации для полезного баланса тяжелых металлов
Для выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. Поэтому и рекомендуется всем, кто подвержен воздействию воздуха,
Адаптация организмов к окружающей среде. Формы адаптации
Адаптация – однонаправленное приспособление организмов к экологическим факторам. Адаптации – эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмо
Влияние антропогенных загрязнений. Вода как фактор здоровья.
Воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду в настоящее время определяется значительными объемами выбросов в атмосферу, водопотребление для промышленных целей и сброс
Роль зеленых насаждений.
Фотосинтез - превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Происходит с участием поглощающих свет п
Влияние нефти и нефтепродуктов на почвенные системы
В результате освоения новых и эксплуатации уже действующих нефтяных месторождений состояние окружающей среды претерпевает значительные изменения. Вследствие аварийного загрязнения на месторождениях
Формы нахождения нефти и нефтепродуктов в природе.
В результате протекающих в водоеме процессов испарения, сорбции, биохимического и химического окисления концентрация нефтепродуктов может существенно снижаться, при этом значительным изменениям мож
Соленость воды.
В природе вода всегда несёт в себе определённое количество примесей, как растворённых, так и взвешенных. Взвеси, обычно, на жизни рыб не сказываются, они, конечно, могут несколько раздражать рыбу,
Практическая соленость - S
Практическая соленость определяется через отношение электропроводностей пробы морской воды при атмосферном давлении и 150C и раствора КСl , содержащего 32,4356 г КСl в массе раствора 1 к
Структура и состав атмосферы.
Плотность, влажность, температура и химический состав атмосферы неодинаковы и зависят от высоты слоя над землей
Земную атмосферу условно разделяют на пять слоев:
1). Тропосфера
Автомобильный транспорт и фотохимический смог.
Два вида смога в результате выбросов промышленности:
- фотохимический (оксиды N2)
- Лондонский (от H2SO4)
Лондонский тип смога зим
Нормирование атмосферных загрязнений при наличии нескольких источников выбросов. Ответы III(16-21)
Основными источниками загрязнений атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, энергетические системы. Теплоэнергетика – 27%, черная металлургия – 24.3%, цветная металлургия –
Научно-технический прогресс и экологические проблемы
Экологическая проблема – противоречие, возникающее при нарушении равновесия в системе живая система – окружающая среда.
Экологический кризис – ситуация, возникающая в экоси
См. вопрос 27
Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей среды твёрдым телом или жидкостью. Преимуществами этого метода являются возможность адсорбции веществ многокомпонентных смесей и высокая эффе
Экология как наука об окружающей среде.
Экос – дом, жилище
Логос – наука, учение
Экология – учение о доме
1866 г. – немецкий биолог Эрнст Геккель ввел в науку термин экология
Биосфера – (греч - Биос –
Круговорот азота
Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Основная часть
Ущерб от загрязнения окружающей среды
Загрязнение окружающей среды – любое внесение в ту или иную экологическую систему несвойственных ей живых или неживых компонентов
Ингредиентное
Основные загрязнители водного бассейна.
См. вопрос 27,46
Загрязнение воды – это не абсолютное понятие, т.к. оно относится только к определенному водному объему. Его загрязнение можно определить с помощью прибора.
Главны
Новости и инфо для студентов