Озоновый слой – проблема XXI века - Биология и естествознание реферат
Главная
Биология и естествознание
Озоновый слой – проблема XXI века
Местоположение и функции озонового слоя, который защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения солнца. Причины ослабления озонового щита. Загрязнение атмосферы. Разрушение озонового слоя земли хлорфторуглеводородами и методы его защиты.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
По дисциплине «Концепция современного естествознания»
ТЕМА: Озоновый слой - проблема XXI века
Местоположение и функции озонового слоя
Разрушение озонового слоя земли хлорфторуглеводородами
Что было сделано в области защиты озонового слоя
Конец ХХ века характеризуется мощным рывком научно технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.
Поистине, наша планета никогда раньше не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже ХХ -ХХI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же и создал.
XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распро-странена, что возникают глобальные экологические проблемы. Имеются серьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов, обезлесения и опустынивания территорий.
Проблемы возникают в результате такого взаимодействия природы и человека, при котором антропогенная нагрузка на территорию (ее определяют через техногенную нагрузку и плотность населения) превышает экологические возможности этой территории, обусловленные главным образом ее природно-ресурсным потенциалом и общей устойчивостью природных ландшафтов (комплексов, геосистем) к антропогенным воздействиям.
С начала 20 века ученые наблюдают за состоянием озонового слоя атмосферы. Сейчас уже все понимают, что стратосферный озон является своего рода естественным фильтром, препятствующим проникновению в нижние слои атмосферы жесткого космического излучения - ультрафиолета-В.
16 сентября 1987 г. был принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Впоследствии по инициативе ООН этот день стал отмечаться как День защиты озонового слоя.
С конца 70-х годов ученые стали отмечать неуклонное истощение озонового слоя. Причиной тому стало проникновение в верхние слои стратосферы озоноразрушающих веществ (ОРВ), используемых в промышленности, молекулы которых содержат хлор или бром. Хлорфторуглероды (ХФУ) или другие ОРВ, выпущенные человеком в атмосферу, достигают стратосферы, где под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца их молекулы теряют атом хлора. Агрессивный хлор начинает разбивать одну за другой молекулы озона, сам при этом не претерпевая никаких изменений. Срок существования различных ХФУ в атмосфере от 74 до 111 лет. Расчетным путем доказано, что за это время один атом хлора способен превратить в кислород 100 000 молекул озона.
По мнению врачей, каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тысяч дополнительных случаев слепоты из-за катаракты, на 2,6 процента увеличивается количество раковых заболеваний кожи, значительно возрастает число болезней, вызванных ослаблением иммунной системы человека. Наибольшему риску подвержены жители северного полушария со светлой кожей. Но страдают не только люди. УФ-В излучение, к примеру, крайне вредно для планктона, мальков, креветок, крабов, водорослей, обитающих на поверхности океана.
Озоновая проблема, первоначально поднятая учеными, вскоре стала предметом политики. Все развитые страны, за исключением Восточной Европы и бывшего СССР, к концу 1995 г. в основном завершили поэтапное сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ. С целью оказания помощи остальным государствам был создан Глобальный экологический фонд (ГЭФ).
По данным ООН, благодаря согласованным усилиям мирового сообщества, предпринятым в последнее десятилетие, производство пяти основных видов ХФУ сократилось более чем вдвое. Темпы прироста озоноразрушающих веществ в атмосфере уменьшились.
МЕСТОПОЛ ОЖЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОЗОНОВОГО СЛОЯ
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10 -6 %. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате химической реакции под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода.
Озоновый «экран» расположен в стратосфере, на высотах от7-8 км на полюсах, 17-18 километров на экваторе и примерно до 50 километров над земной поверхностью. Гуще всего озон в слое 22 - 24 километров над Землей.
Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2-4 мм толщиной (минимум - в районе экватора, максимум - у полюсов). Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод (глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация. Озон поглощает некоторую часть инфракрасного излучения Земли. Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Земли, повышая отепляющее действие атмосферы.
Озон - активный газ и может неблагоприятно действовать на человека. Обычно его концентрация в нижней атмосфере незначительна и он не оказывает вредного влияния на человека. Большие количества озона образуются в крупных городах с интенсивным движением автотранспорта в результате фотохимических превращений выхлопных газов автомашин.
Озон, также, регулирует жесткость космического излучения. Если этот газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно жесткость излучения резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения растительного и животного мира.
Уже доказано, что отсутствие или малая концентрация озона может или приводит к раковым заболеваниям, что самым наихудшим образом отражается на человечестве и его способности к воспроизводству.
Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает небольшое, но постоянное ослабление над некоторыми районами Земного шара, включая густо населенные районы в средних широтах Северного полушария. Над Антарктикой обнаружена обширная "озоновая дыра".
Разрушение озона происходит из-за воздействия ультрафиолетовой радиации, космических лучей, некоторых газов: соединений азота, хлора и брома, фторхлоруглеродов (фреонов). Деятельность человека, приводящая к разрушению озонового слоя, вызывает наибольшую тревогу. Поэтому многие страны подписали международное соглашение, предусматривающее сокращение производства озоно-разрушающих веществ.
Предполагается множество причин ослабления озонового щита. Вот некоторые из них.
Во-первых, - это запуски космических ракет. Сгорающее топливо «выжигает» в озоновом слое большие дыры. Когда-то предполагалось, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет, они существуют довольно долго.
Во-вторых, самолеты. Особенно, летящие на высотах в 12-15 км. Выбрасываемый ими пар и другие вещества разрушают озон. Но, в то же время самолеты, летающие ниже 12 км. дают прибавку озона. В городах он - один из составляющих фотохимического смога.
В - третьих, это хлор и его соединения с кислородом. Огромное количество (до 700 тысяч тонн) этого газа поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Фреоны - это не вступающие у поверхности Земли ни в какие химические реакции газы, кипящие при комнатной температуре, а потому резко увеличивающие свой объем, что делает их хорошими распылителями. Поскольку при их расширении снижается их температура, фреоны широко используют в холодильной промышленности. Каждый год количество фреонов в земной атмосфере увеличивается на 8-9%. Они постепенно поднимаются наверх, в стратосферу и под воздействием солнечных лучей становятся активными - вступают в фотохимические реакции, выделяя атомарный хлор. Каждая частица хлора способна разрушить сотни и тысячи молекул озона.
9 февраля 2004 года на сайте Института Земли НАСА появилась новость о том, что учёные Гарвардского Университета нашли молекулу разрушающую озон. Учёные назвали эту молекулу "димер одноокиси хлора", потому что она составлена из двух молекул одноокиси хлора. Димер существует только в особенно холодной стратосфере над полярными регионами, когда уровни одноокиси хлора относительно высоки. Эта молекула происходит из хлорфторуглеродов. Димер вызывает разрушение озона, поглощая солнечный свет и распадаясь на два атома хлора и молекулу кислорода. Свободные атомы хлора начинают взаимодействовать с молекулами озона, приводя к уменьшению его количества.
Загрязнение воздуха не признает государственных границ, а ветер не нуждается в паспорте. Загрязнение воздуха происходит различными веществами, но наибольший вред приносят следующие четыре вещества:
1) Двуокись серы. Одна из причин поступления ее в атмосферу - сжигание топлива на тепловых электростанциях.
2) Оксиды азота, содержащиеся преимущественно в выхлопных газах автомобилей.
3) Оксид углерода (угарный газ), в значительных количествах способный вызвать смерть, поступает в воздух за счет неполного сгорания топлива.
4) Копоть и пыль (взвешенные частицы), содержащая соединения таких металлов, как свинец и кадмий, образуется при сжигании топлива.
Загрязнение негативно воздействует на сельское хозяйство и экосистемы далеко от самих источников загрязнения. Наиважнейшими источниками загрязнения являются: энерго- и теплостанции, сжигание твердых отходов, производства (фабрики, заводы и т.п.) и в особенности транспорт.
Более 600 миллионов человек живут в городах, где двуокись серы (SO2) не отвечает принятым нормам Всемирной Организации здравоохранения. Более 125 миллионов людей проживают в городах, где уровень взвешенных частиц гораздо выше всяких норм и правил. В крупных мегаполисах взвешенные частицы остаются одной из важных причин угрозы загрязнения воздуха. В частности высокий уровень SO2 и взвешенных частиц встречается в таких крупных городах как: Пекин, Мехико, Рио-де-Жанейро, Сеул и Шанхай.
В достаточно больших количествах очень вредное действие на жизнь человека, животных и растений оказывает смог, наблюдающийся во многих густонаселенных районах. Смог представляет собой химическую смесь газов, образующих коричневато-желтую дымку. 90% смога представлено озоном приземного слоя, который здесь является загрязняющим веществом. Такой приземный озон образуется в результате химической реакции при разложении под действием солнечной энергии разнообразных дымов и выхлопных газов автомобилей. Образованный приземный озон может сохраняться в течение нескольких дней и очень вреден для здоровья человека.
Загрязнение воздуха неблагоприятно воздействует не только на здоровье человека. Такие памятники, как Акрополис в Афинах, Коллизей в Риме, Тадж Махал в Индии - оставались нетронутыми в течение тысяч лет, а в этом веке стали разрушаться под действием загрязнения воздуха и кислотных дождей.
В результате попадания в атмосферу оксидов азота и серы, образуются слабые кислоты, которые выпадают на землю в составе кислотных дождей. Кислотные дожди повреждают мраморные структуры и элементы архитектурного декора, причиняют вред растениям, подкисляют воды озер и тем самым снижают разнообразие обитающих в них организмов. Кислотные дожди выщелачивают почву, в результате чего увеличивается содержание токсичных форм алюминия и вымывается кальций, что сказывается на состоянии растительности и урожайности сельскохозяйственных культур.
Леса - это больше чем просто деревья. Это огромная экосистема, большая живая сеть, куда входят деревья, кустарники, травы, грибы, различные микроорганизмы, животные и многочисленные виды растений. Все это взаимодействует друг с другом и влияет на все, начиная от наличия пресной воды, до климата в данном регионе. Леса дают многое - тень в жару для путешественников, еду для голодных, медицинские препараты для больных и материалы для строительства жилья. Ну и конечно они поглощают углекислый газ из атмосферы, уменьшая тем самым тенденцию к глобальному потеплению, и вырабатывают взамен необходимый для нас кислород. Потеря лесов по всему миру является серьезной проблемой, потому что приводит к изменению количества осадков, резкому перепаду температур, изменению скорости ветров. Это также может вызвать нарушения в жизни и людей и животных. Сжигание леса загрязняет атмосферу окисью углерода.
Хотя все типы лесов важны для экосистем, половина всех имеющихся на Земле видов растений и животных находятся в тропических лесах.
Тропические леса являются также одним из мировых природных резервуаров углекислого газа, который поглощается ими для фотосинтеза. Однако из-за того, что многие тропические леса сжигаются, выделяя при этом углекислый газ, тропические леса сейчас выбрасывают в атмосферу гораздо больше СО2, чем поглощают его. 25 % от парникового эффекта происходит из-за сжигания тропических лесов.
В атмосфере на высоте от 15 до 30 км от Земли выделяется слой с наибольшей концентрацией озона. Это озоновый слой. Озон образуется под воздействием солнечной энергии, которая заставляет атомы кислорода отделяться от одной молекулы кислорода (О2), а затем присоединяться к другой молекуле. Если озоновый слой удалось бы опустить на плоскую поверхность, его толщина составила бы всего лишь 1,5 миллиметра.
Озон образует невидимый фильтр, защищающий все живое на Земле от потенциально опасного жесткого ультрафиолетового излучения, которое вызывает такие опасные болезни как рак кожи и катаракту (помутнение хрусталика глаза и потеря зрения). Жизнь на Земле была бы невозможна без защиты озонового слоя.
Озон и климат воздействуют друг на друга. Воздействие озона на климат проявляется прежде всего в изменении температуры. Чем больше озона в данном объёме воздуха, тем больше тепла он удерживает. Озон является источником тепла в стратосфере, поглощая ультрафиолетовое излучение солнца и восходящее инфракрасное излучение от тропосферы. Следовательно, уменьшение количества озона в стратосфере приводит к понижению температуры. А это в свою очередь приводит к истощению озона. Истощение озона - ведёт к снижению температуры - ведёт к полярным стратосферным облакам - ведёт к истощению озона.
Самые крупные потери озона в Арктике и Антарктике происходят зимой и в начале весны, когда полярные стратосферные вихри изолируют воздух в своих пределах. Когда температура воздуха падает ниже -78°С, формируются облака, состоящие из льда, азотной и серной кислот. В результате химических реакций на поверхности ледяных кристаллов в облаках выделяются хлорфторуглероды. Из-за воздействия ХФУ начинается истощение озона, и появляется озоновая "дыра". Весной температура воздуха повышается, лед испаряется, и озоновый слой начинает восстанавливаться.
РАЗРУШЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛ ОЯ ЗЕМЛИ ХЛОРФТОРУГЛЕВОДОРОДАМИ
В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40%. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней стратосферы.
Наиболее подробным исследованием озонного слоя над Антарктидой был международный Самолетный Антарктический Озонный Эксперимент. В его ходе ученые из 4 стран несколько раз поднимались в область пониженного содержания озона и собрали детальные сведения о ее размерах и проходящих в ней химических процессах. Фактически это означало, что в полярной атмосфере имеется озонная "дыра". В начале 80-х годов по измерениям со спутника "Нимбус-7" аналогичная дыра была обнаружена и в Арктике, правда она охватывала значительно меньшую площадь и падение уровня озона в ней было не так велико - около 9%. В среднем по Земле с 1979 по 1990 г. содержание озона упало на 5%.
Это открытие обеспокоило как ученых, так и широкую общественность, поскольку из него следовало, что слой озона, окружающий нашу планету, находится в большей опасности, чем считалось ранее. Утончение этого слоя может привести к серьезным последствиям для человечества. Содержание озона в атмосфере менее 0.0001%, однако, именно озон полностью поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение солнца с длиной волны l<280 нм и значительно ослабляет полосу УФ-Б с 280Озоновый слой – проблема XXI века реферат. Биология и естествознание.
Курсовая работа: Кримські татари: історія та сучасні проблеми
Закон Есть Закон Эссе
Реферат На Тему Пространственно-Временная И Поляризационная Структура Сигналов. Характеристика Временной Структуры Сигналов
Оценка Уровня Вредности И Опасности Труда Курсовая
Реферат: Заробітна плата і її вплив на формування ринку праці в сучасних умовах
Курсовая работа по теме Особенности определения финансовых результатов в генподрядных организациях
Дипломная работа по теме Технология возделывания льна-долгунца в условиях агростанции ГАГУ
Контрольная работа: Цель и задачи государственной системы обеспечения единства измерений
Дипломная работа по теме Взаимодействие контента и жанра в спортивном медиадискурсе (на материалах отечественных газет второй половины XX – начала XXI вв.)
Курсовая работа по теме Художественное изображение обездоленных людей в пьесе М. Горького "На дне"
Требования К Автореферату Кандидатской Диссертации Вак
Изложение: Окаянные дни. И.А.Бунин
Практическое задание по теме Исследование реле времени
Реферат: Своеобразный мир русской иконы
Эссе Про Животных
Сочинение: Санкт-Петербург Пушкина
Філософське розуміння суспільства
Реферат: Падение ига Золотой Орды. Становление российского самодержавия
Строение И Функции Нейрона И Синапса Курсовая
Научная работа: Исследовательская деятельность учащихся
Гигантские кальмары - Биология и естествознание презентация
Вкусовая сенсорная система - Биология и естествознание презентация
Класс птицы, общая характеристика класса - Биология и естествознание курсовая работа