Озоновый экран земли. Мероприятия по защите озонового слоя

Ни климат, ни погода не являются статичными системами. То же верно и для озона. Количество озона в стратосфере сильно различается  в зависимости от географической широты, от высоты расположения в слоях  атмосферы и от времени года. Показатели концентраций O₃ могут также меняться год от года. Например, общее количество озона в северных умеренных широтах показывает сильную корреляцию с сезонными циклами. Согласно данным Шервуда Роуленда, опубликованным в 1990 году в издании «Амбио», наиболее высокие концентрации озона в этих широтах отмечены в марте-апреле и наименьшие в октябре-ноябре. По мнению ученого Памеллы Зурер, естественные колебания озона могут достигать 25 процентов в высоких широтах. Эту информацию она опубликовала в 1993 году в журнале «Новости химии и инженерии». 

В дополнению к сказанному нужно напомнить, что молекулы озона постоянно образуются и разрушаются в стратосфере. Новые молекулы озона непрерывно возникают в процессе химических реакций, происходящих на солнечном свету. Когда молекулы озона подвергаются воздействию солнечных лучей, они распадаются на очень активный элемент - атомарный кислород (О). Атомарный кислород вступает в реакцию с молекулами кислорода с образованием озона.

Так как механизм создания молекул озона находится  в балансе с механизмом их разрушения, то среднее количество озона в  стратосфере ученые считают величиной  сравнительно постоянной с момента  образования современной атмосферы  Земли. Политические и экологические  проблемы, связанные с озоном стратосферы, вызваны такими химическими веществами, как хлорфторуглероды и галогены. 
 

ОЗОНОВЫЙ  СЛОЙ 

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

МЕХАНИЗМ  ЧЭПМАНА 

Механизм образования, а также расходования озона был  предложен Сиднеем Чэпманом в 1930 году и носит его имя. 

Реакции образования  озона :

О2 + hν → 2О.

О2 + O → О3. 

Фотолиз молекулярного  кислорода происходит в стратосфере  под воздействием ультрафиолетового  излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм. 

Озон расходуется  в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

О3 + hν → О2 + О.

О3 + O → 2О2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПУТИ  ГИБЕЛИ ОЗОНА 

Кроме реакций, входящих в механизм Чэпмана, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чэпмана), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами. 

Азотный цикл (NOx):

N2O + O(1D) → NO + NO,

О3 + NO → NO2 + О2,

NO2 + О → NO + О2. 

Водородный цикл (HOx):

Н2O + O → OH + OH,

ОН + О3 → НО2 + О2,

НО2 + О3 → ОН + 2О2. 

Хлорный цикл (ClOx):

CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl,

Cl + O3 → ClO + O2,

ClO + O → Cl + O2. 

Стратосферная химия озона (см. рис. 1)

 

                                    (рис.1)

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОЗОНОВОГО  СЛОЯ 

О Международном  дне защиты озонового слоя

16 сентября 1987 года 36 стран подписали Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, – документ, согласно которому страны-участники должны поэтапно ограничить, а затем полностью прекратить производство и потребление озоноразрушающих веществ. На сегодняшний день Протокол ратифицирован 196 государствами, т.е. всеми странами, входящими в ООН. Монреальский протокол оказался самым успешным международным экологическим соглашением и в память о его подписании в 1994 году Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 16 сентября Международным днем защиты озонового слоя (International Day for the Preservation of the Ozone Layer).  

Девизом Международного дня защиты озонового слоя стали слова: «Сохрани небо: защити себя – защити озоновый слой». Этот день предлагается посвятить пропаганде деятельности, соответствующей задачам и целям Монреальского протокола.

Озоновый слой защищает Землю от губительного воздействия  ультрафиолетовой солнечной радиации и его истощение нанесет непоправимый ущерб биосфере. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРОВЕДЕНИЕ МЕЖДУГОРОДНОГО ДНЯ ЗАЩИТЫ ОЗОНОВОГО СЛОЯ В РОССИИ 

Местом проведения выбрана площадка Государственного политехнического колледжа №19. Это практически единственное на сегодняшний день действующее государственное учебное заведение в Российской Федерации, где готовят современных специалистов по монтажу и обслуживанию систем кондиционирования, вентиляции, промышленного и торгового холода.  

Известно, что  огромный вред озоновому слою Земли  наносят вещества, находящиеся именно в бытовых и промышленных холодильных  системах (выводимые из обращения  гидрохлорфторуглероды – ГХФУ и ранее выведенные хлорфторуглероды – ХФУ). Выполнение Российской Федерацией международных обязательств по поэтапному прекращению потребления озоноразрушающих веществ невозможно без создания системы аттестации специалистов, работающих с этими веществами, а также без обучения их экологическим методам работы. Уникальный опыт подготовки специалистов колледжа планируется распространить на другие учебные заведения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО ДНЯ ЗАЩИТЫ ОЗОНОВОГО  СЛОЯ 

Программа проведения Международного дня защиты озонового  слоя включает:

Представление информации об охране озонового слоя Земли и об участии Российской Федерации в Венской конвенции  об охране озонового слоя и Монреальском протоколе по веществам, разрушающим озоновый слой;

Представление результатов заседания Правительства  Российской Федерации 22 июня 2011 года по вопросу организации государственного регулирования оборота озоноразрушающих веществ в Российской Федерации;

Представление европейской системы подготовки и сертификации специалистов, работающих с озоноразрушающими веществами и парниковыми газами, и предложений по созданию российской системы сертификации;

• Обучающие игры, посвященные защите озонового слоя Земли;
• Концертную программу;
• Фуршет.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

Возможности воздействия  человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда  возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось  совершенно  безобидным, оказывается  на самом деле крайне опасным. Лет  двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог  предположить что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Потребовалась достаточно серьезная демонстрация опасности ХФУ для того, чтобы были приняты серьезные меры в мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения озонной дыры, ратифицирование Монреальской конвенции одно время находилось под угрозой.

Понимание взаимодействий между озоном и изменением климата, и предсказание последствий изменения  требует громадных вычислительных мощностей, надежных наблюдений, и здравых  диагностических способностей. Способности  сообщества науки быстро развились  за прошлые десятилетия, но все же некоторые фундаментальные механизмы  работы атмосферы все еще не ясны. Успех будущего исследования зависит  от общей стратегии, с реальным взаимодействием  между наблюдениями ученых и математическими  моделями.

Нам нужно все  знать о мире, который нас окружает. И, занеся ногу для очередного шага, следует внимательно посмотреть, куда наступишь. Пропасти и топкие болота роковых ошибок уже не прощают  человечеству бездумной жизни. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 

1. Плотников, В.В. На перекрестках экологии [Текст] :учеб.-метод. Пособие / В.В. Плотников; М. 2005 год – 45 с.
2. Никитин, Д.П. Окружающая среда и человек [Текст]:учебное пособие для студентов вузов / Д.П. Никитин, Ю.В. Новяков; Москва: Высшая школа, 2010 г. –10- 13с.
3. “Круговорот кислорода. Озоновый экран. « Учебный материал».

            Российской коллекции рефератов.

            http://www.referats.net/cgi-bin/referats/rkr/jump.cgi?ID=20073

4. Федоров, Е.К. Почва, город, экология [Текст] : учеб.-метод. Пособие / Е.К. Федоров : Москва, 2001 г. – 47-51с.
5. Реймерс, Н.Ф. «Экология (тория, законы, правила, принципы и гипотезы) [Текст] / Н.Ф. Реймерс: Журнал «Россия Молодая», 1994 г. – 18с.
6. Кузьмина В. Как поживает озоновая дыра? [Текст] / В. Кузьмина //  Комсомольская правда. – 2008. – 29 августа.