Kje je ozonska plast? Kaj je ozonska plast in zakaj je njeno uničenje škodljivo?

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:35

Ozonosfera je plast atmosfere našega planeta, ki blokira najtrši del ultravijoličnega spektra. Nekatere vrste sončne svetlobe imajo škodljiv učinek na žive organizme. Občasno se ozonosfera tanjša, v njej se pojavijo vrzeli različnih velikosti. Nevarni žarki lahko prosto prodrejo skozi luknje, ki so se pojavile na površini Zemlje. Kje se nahaja ozonska plast? Kaj je mogoče storiti, da ga rešimo? Predlagani članek je posvečen razpravi o teh problemih geografije in ekologije Zemlje.

Kaj je ozon?

Kisik na Zemlji obstaja v obliki dveh preprostih plinastih spojin, je del vode in zelo velikega števila drugih običajnih anorganskih in organskih snovi (silikati, karbonati, sulfati, beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe). Ena izmed bolj znanih alotropnih modifikacij elementa je preprosta snov kisik, njena formula je O₂. Druga modifikacija atomov je O (ozon). Formula za to snov je O_{3. Triatomske molekule nastanejo, ko pride do presežka energije, na primer zaradi razelektritev strele v naravi. Nato bomo ugotovili, kakšna je ozonska plast Zemlje, zakaj se njena debelina nenehno spreminja.}

Ozon je v normalnih pogojih modri plin z ostro, specifično aromo. Molekulska masa snovi je 48 (za primerjavo - Mr_(zrak)=29). Vonj po ozonu spominja na nevihto, saj je po tem naravnem pojavu v zraku več O_{3 molekul. Koncentracija se poveča ne le tam, kjer se nahaja ozonska plast, ampak tudi blizu zemeljskega površja. Ta kemično aktivna snov je strupena za žive organizme, vendar se hitro disociira (razgradi). V laboratoriju in industriji so bile ustvarjene posebne naprave - ozonizatorji - za prehajanje električnih razelektritev skozi zrak ali kisik.}

Kaj je ozonska plast?

O_{3 molekule imajo visoko kemično in biološko aktivnost. Vezanje tretjega atoma na dvoatomski kisik spremljata povečanje zaloge energije in nestabilnost spojine. Ozon se zlahka razgradi na molekularni kisik in aktivni delec, ki močno oksidira druge snovi in ubija mikroorganizme. Toda pogosteje se vprašanja, povezana s dišečo spojino, nanašajo na njeno kopičenje v ozračju nad Zemljo. Kaj je ozonska plast in zakaj je njeno uničenje škodljivo?}

Vedno je določena količina O_{3 molekul blizu površine našega planeta, vendar koncentracija spojine narašča z višino. Nastajanje te snovi nastane v stratosferi zaradi ultravijoličnega sevanja Sonca, ki nosi veliko zalogo energije.}

Ozonesphere

Obstajaobmočje prostora nad Zemljo, kjer je veliko več ozona kot na površini. Toda na splošno je lupina, sestavljena iz O_{3 molekul, tanka in prekinjena. Kje se nahaja ozonska plast Zemlje ali ozonosfera našega planeta? Različnost debeline tega zaslona je večkrat zmedla raziskovalce.}

Določena količina ozona je vedno prisotna v Zemljinem ozračju, njegova koncentracija z višino in z leti so znatna nihanja. Te težave bomo preučili, ko bomo izvedeli točno lokacijo zaščitnega zaslona molekul O_3.

Kje je ozonska plast Zemlje?

Opazno povečanje vsebnosti molekul ozona se začne na razdalji 10 km in traja do 50 km nad Zemljo. Toda količina snovi, ki je prisotna v troposferi, še ni zaslon. Ko se oddaljite od zemeljske površine, se gostota ozona poveča. Največje vrednosti padejo na stratosfero, njeno območje na nadmorski višini od 20 do 25 km. Tukaj je 10-krat več O_{3 molekul kot na površini Zemlje.}

Toda zakaj je debelina, celovitost ozonske plasti zaskrbljujoča znanstvenike in navadne ljudi? V preteklem stoletju je izbruhnil razcvet stanja zaščitnega zaslona. Raziskovalci so ugotovili, da se je ozonska plast atmosfere nad Antarktiko tanjšala. Ugotovljen je bil glavni vzrok za pojav - disociacija O_{3 molekul. Uničenje nastane kot posledica skupnega učinka številnih dejavnikov, med katerimi je vodilni antropogen, povezan z dejavnostmi človeštva.}

ozonske luknje

V zadnjih 30-40 letih so znanstveniki opazili pojav vrzeli v zaščitnem zaslonu nad zemeljsko površino. Znanstveno skupnost so vznemirila poročila, da ozonska plast, zemeljski ščit, hitro propada. Vsi mediji so sredi 80. let prejšnjega stoletja tiskali poročila o "luknji" nad Antarktiko. Raziskovalci so opazili, da se ta vrzel v ozonski plasti spomladi poveča. Glavni razlog za rast škode so bile imenovane umetne in sintetične snovi - klorofluoroogljikovodiki. Najpogostejše skupine teh spojin so freoni ali hladilna sredstva. Znanih je več kot 40 snovi, ki spadajo v to skupino. Prihajajo iz številnih virov, saj aplikacije vključujejo živilsko, kemično, parfumsko in druge industrije.

Sestava freonov poleg ogljika in vodika vključuje halogene: fluor, klor, včasih brom. Veliko takšnih snovi se uporablja kot hladilna sredstva v hladilnikih in klimatskih napravah. Freoni so sami po sebi stabilni, vendar pri visokih temperaturah in v prisotnosti aktivnih kemičnih sredstev vstopijo v oksidacijske reakcije. Reakcijski produkti lahko vključujejo spojine, ki so strupene za žive organizme.

Freoni in ozonski zaslon

Klorofluoroogljikovodiki medsebojno delujejo z molekulami O3 in uničijo zaščitno plast nad zemeljsko površino. Sprva so tanjšanje ozonosfere razumeli kot naravno nihanje njene debeline, ki se dogaja ves čas. Toda sčasoma so bile opažene luknje, kot je "luknja" nad Antarktikopo vsej severni polobli. Število takšnih vrzeli se je od prvega opazovanja povečalo, vendar so manjše kot nad ledeno celino.

Na začetku so znanstveniki dvomili, da so CFC povzročili proces uničenja ozona. To so snovi z veliko molekulsko maso. Kako lahko dosežejo stratosfero, kjer se nahaja ozonska plast, če je ta veliko težja od kisika, dušika in ogljikovega dioksida? Opazovanja tokov navzgor v atmosferi med nevihto in poskusi so dokazali možnost prodiranja različnih delcev z zrakom do višine 10–20 km nad Zemljo, kjer se nahaja meja troposfere in stratosfere.

Različica tanjšalcev ozona

Ozonski ščit sprejema tudi dušikove okside, ki nastanejo pri zgorevanju goriva v motorjih nadzvočnih letal in različnih vrst vesoljskih plovil. Dopolni seznam snovi, zaradi katerih se uničujejo atmosfera, ozonska plast in emisije kopenskih vulkanov. Včasih tokovi plinov in prahu dosežejo višino 10-15 kilometrov in se razširijo na stotine tisoč kilometrov.

Smog nad velikimi industrijskimi središči in velemesti prispeva tudi k ločevanju O₃ molekul v ozračju. Vzrok za povečanje velikosti ozonskih lukenj velja tudi za povečanje koncentracij tako imenovanih toplogrednih plinov v ozračju, kjer se nahaja ozonska plast. Tako je globalni okoljski problem podnebnih sprememb neposredno povezan z vprašanji tanjšanja ozonskega plašča. Dejstvo je, da toplogredni plini vsebujejosnovi, ki reagirajo z O_{3 molekulami. Ozon disociira, atom kisika povzroči oksidacijo drugih elementov.}

Nevarnost izgube ozonskega ščita

Ali so bile v ozonosferi vrzeli pred vesoljskimi poleti, pojavom freonov in drugih onesnaževal ozračja? Zgornja vprašanja so sporna, vendar se nakazuje en sklep: ozonsko plast atmosfere je treba preučiti in jo zaščititi pred uničenjem. Naš planet brez zaslona molekul O_{3 izgubi zaščito pred trdimi kozmičnimi žarki določene dolžine, ki jih absorbira plast aktivne snovi. Če je ozonski ščit tanek ali ga ni, so ogroženi osnovni življenjski procesi na Zemlji. Prekomerno ultravijolično sevanje poveča tveganje za mutacije v celicah živih organizmov.}

Zaščita ozonske plasti

Pomanjkanje podatkov o debelini zaščitnega zaslona v preteklih stoletjih in tisočletjih otežuje napovedi. Kaj se zgodi, če se ozonosfera popolnoma zruši? Zdravniki že nekaj desetletij opažajo povečanje števila ljudi, ki jih prizadene kožni rak. To je ena od bolezni, ki jo povzroča prekomerno ultravijolično sevanje.

Leta 1987 se je več držav pridružilo Montrealskemu protokolu, ki je predvideval zmanjšanje in popolno prepoved proizvodnje klorofluoroogljikovodikov. To je bil le eden od ukrepov, ki bodo pripomogli k ohranjanju ozonske plasti – ultravijoličnega ščita Zemlje. Toda freone še vedno proizvaja industrija in vstopajo v ozračje. Vendar pa skladnost z MontrealomProtokol je privedel do zmanjšanja ozonskih lukenj.

Kaj lahko vsak stori, da reši ozonosfero?

Raziskovalci menijo, da bo popolna obnova zaščitnega zaslona trajala še nekaj desetletij. To pa v primeru, da se njegovo intenzivno uničenje ustavi, kar vzbuja številne dvome. Toplogredni plini še naprej vstopajo v ozračje, lansirajo se rakete in druga vesoljska plovila, flota letal v različnih državah raste. To pomeni, da morajo znanstveniki še razviti učinkovite načine za zaščito ozonskega ščita pred uničenjem.

Na vsakodnevni ravni lahko vsak prispeva tudi. Ozon se bo manj razgradil, če zrak postane čistejši, vsebuje manj prahu, saj in strupenih emisij vozil. Za zaščito tanke ozonosfere je treba ustaviti sežiganje odpadkov, vzpostaviti njihovo varno odlaganje povsod. Promet bi morali preusmeriti na okolju prijaznejša goriva, povsod pa varčevati z različnimi vrstami energentov.