Вся правда о озоновых дырах от karbon-cns.com.ua
Озоновые дыры — мировая экологическая проблема
С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%.
С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%. Следом за британскими учеными исследователями в Арктике также была обнаружена озоновая дыра, но значительно меньшая, утечка озона составила примерно 9%.
Изначально причины образования озоновых дыр ученые связывали лишь с выбросами в атмосферу реактивными двигателями и авиалайнерами продуктов сгорания. Однако дальнейшие исследования показали, что причины и проблемы возникновения озоновых дыр — загрязнение человеком природной среды.
Образование озоновых дыр
Какова причина и последствия возникновения озоновых дыр? В стратосфере озон поглощает солнечную ультрафиолетовую радиацию. Нарушение слоя озона увеличивает радиационный поток, что губительно не только для здоровья людей, но и для животных и растений.
Под воздействием хлора и его соединений происходит разрушение озона. Например, фреон разрушается солнечной радиацией и освобождает хлор, который отрывает третий атом от молекулы озона. Хлор не вступает в соединения, но является катализатором. В результате один только атом хлора повреждает много озона. Однако основным разрушителем озона признан хлорофлюорокарбон, который вступая в реакцию, отрывает от озона 2 атома кислорода, нарушая озоновый слой.
Технический прогресс и озоновые дыры тесно взаимосвязаны. Например, в двигателях реактивных самолетов образуются окислы азота, выброс которых возрастает с увеличением мощности турбореактивного двигателя.
Восстановление озонового слоя
Мировое сообщество признало, что одной из глобальных проблем является озоновая дыра. Причины — это антропогенный фактор и естественные процессы, которые загрязняют атмосферу. Монреальский протокол, подписанный в 1987 г., предоставил перечень хлорфторуглеродов, запрещенных к производству.
Последние исследования показали, что карта озоновых дыр полностью повторяет карту месторождений метана. На основании этого появилась новая теория — дыры были всегда.
Путь прекращения производства веществ, разрушающих озон, принес успех.
В настоящее время самая большая дыра над Антарктидой значительно уменьшилась.
Для предупреждения дальнейшего разрушения и восстановления озонового слоя необходимо:
- усовершенствование очистных конструкций на дымоотводных трубах;
- полный переход на применение органических удобрений;
- создание экологически безопасных транспортных средств.
По прогнозам ученых к 2070 году проблема может быть решена.
Читать также
ТОП самых не экологических предприятий Киева
Что эффективней — ветрогенераторы или солнечные электростанции
Озоновые дыры: причины и последствия разрушения озонового слоя | Наука
Фото: Озоновая дыра над Антарктидой, twimg.com
До открытий, сделанных в прошлом веке, люди просто не знали о той роли, какую играет озон. В конце столетия выяснилось, что из-за ряда причин озоновый слой разрушается, становится в некоторых местах тоньше или просто менее насыщенным озоном. Такое явление было названо озоновыми дырами.
Содержание
- Причины разрушения озонового слоя
- Технический прогресс и озоновые дыры
- Последствия разрушения озонового слоя Земли
- Проблема озоновых дыр
- Пути решения глобальной проблемы озоновых дыр
- Восстановление озонового слоя
- Подпитка озонового слоя
- Заключение
Причины разрушения озонового слоя
Озоном называют трехатомный кислород.
Основная его часть находится в верхних слоях атмосферы на высоте от 12 до 50 километров от уровня моря. Самая значительная концентрация сосредоточена на 23-километровой высоте. Этот газ в 1873 году обнаружил в атмосфере немецкий ученый Шенбейн. Позже такая модификация кислорода была найдена ниже названых высот и даже в слоях атмосферы поблизости земной поверхности.
Озоновый слой, tion.ru
Выяснилось, что наибольшую роль в образовании озоновых дыр играют запуски космических ракет, полеты самолетов на высотах от 12 до 16 километров, а также выбросы фреонов.
Впервые озоновая дыра диаметром более 1000 км впервые была обнаружена в 1985 в Южном полушарии над Антарктидой группой учёных из Британии.
Технический прогресс и озоновые дыры
Наибольший вред озоновому слою наносится соединениями хлора и водорода. Такие соединения образуются при разложении фреонов. Обычно ими пользуются как распылителями. При достижении определенного температурного порога фреоны закипают.
При этом объем их увеличивается в несколько раз. Именно такой процесс и требуется при изготовлении аэрозолей.
Озоновые дыры над Антарктидой и Россией на карте, omartasatt.info
Фреоны также используются при изготовлении устройств, обеспечивающих создание низких температур. Они находятся в системах больших и малых морозильных камер, в промышленных и бытовых холодильниках. При утечке фреоны, имея вес менее того, какой существует у атмосферного воздуха, начинают подниматься. В атмосфере хлор отсоединяется и вступает в реакцию с трехатомным кислородом, тем самым разрушая молекулы озона, превращая его в обычный кислород.
Разрушение озонового слоя атмосферы обнаружили довольно давно, однако только к 1980-м годам процессу была реальная оценка. Выяснилось, что при значительном сокращении озона в атмосфере планета перестанет охлаждаться. Температура на ней начнет расти. Причем темпы этого роста превзойдут даже вариант развития парникового эффекта из-за увеличения в атмосфере углекислого газа.
Является ли парниковый эффект причиной разрушения озонового слоя — вопрос для ученых пока спорный.
Последствия разрушения озонового слоя Земли
Как уже было сказано, озон – это трехатомный кислород. Газ имеет особенный запах и голубоватый цвет. При некоторых условиях газ становится жидкостью, отличающейся цветом, называемым «индиго». В особых условиях из жидкого состояния озон может перейти в твердое. При этом его цвет станет темно-синим.
Не будет преувеличением сказать, что без наличия озонового слоя жизнь на нашей планете была бы невозможна. По крайней мере, в той форме, которая существует.
Ультрафиолетовое излучение опасно для всего живого. Если оно станет более интенсивным, то под его воздействием начнутся массовые серьезные заболевания. Пострадает зрение. Это и развитие катаракты, и изменения в роговице, и отслаивание сетчатки. Жесткий ультрафиолет оказывает угнетающее воздействие на клеточный иммунитет. Прежде всего, это отразится на коже, выразившись в онкологических заболеваниях.
Живые организмы из-за воздействия повышенного излучения в значительно меньшей степени перестанут оказывать сопротивление любым инфекциям.
Интересный факт: Влияние озоновых дыр на человека заключается в росте таких заболеваний, как рак кожи и катаракта.
Озоновые дыры несут угрозу здоровью, 5klass.net
Интенсивное ультрафиолетовое излучение оказывает подавляющее воздействие на фотосинтез. Из-за него происходят изменения в поведении животных. Нарушается их адаптация. Они начинают мигрировать. Ускоряется размножение сине-зеленых водорослей, оказывающих губительное воздействие на обитателей водной среды. Биологические ресурсы мирового океана катастрофически уменьшаются. Излучение поражает мальков рыб и икру.
Происходит снижение плодородия почв. Бактерии, живущие в почве, чувствительные к ультрафиолетовому излучению, отмирают. А как раз им в значительной степени почва обязана плодородием. Если не изменить ситуацию, то конечным результатом станет превращение Земли в безжизненную планету с изменением климата.
Проблема озоновых дыр
Проблему начали обсуждать на мировом уровне, она может привести к экологической катастрофе. Были подписаны соответствующие документы и соглашения. Страны пришли к единому решению о необходимости сокращения изготовления фреонов. Была и найдена замена для них. Ею оказалась пропанобутановая смесь. Ее показатели таковы, что она с успехом может заменить фреоны.
В настоящее время опасность разрушения озонового слоя продолжает оставаться в числе наиболее злободневных. Однако в мире технологии, при которых используются фреоны, продолжают использоваться. Поэтому ученые заняты решением задачи по сокращению выбросов фреонов, стараются найти их более дешевые и удобные в использовании заменители.
Пути решения глобальной проблемы озоновых дыр
В 1985 году в мире начали принимать серьезные меры, чтобы защитить озоновый слой. Озоновые дыры стали новой экологической проблемой. Вначале были введены ограничения на выбросы фреонов.
Затем правительствами была утверждена Венская конвенция. Она направлена на обеспечение охраны слоя озона в атмосфере. В конвенции сказано, что:
- Делегации, являющиеся представителями различных государств, принимают соглашение, предусматривающее сотрудничество в области исследований процессов и веществ, оказывающих влияние на озоновый слой и оказывающие провоцирующее воздействие на изменения в нем.
- Страны обязуются обеспечить систематическое наблюдение за озоновым слоем.
- В государствах организуется работа над созданием технологий, а также веществ, обладающих уникальными свойствами, помогающими свести к минимуму вред, наносимый озону, находящемуся в атмосфере.
- Страны обязуются сотрудничать при разработке мер и из использования, а также обеспечивать постоянный контроль за деятельностью, способной провоцировать образование озоновых дыр.
- Разработанные технологии и полученные знания страны передают друг другу.
В течение времени, прошедшего со дня принятия Венской конвенции, страны подписали много протоколов, предусматривающих снижение выпуска фторхлоруглеродов.
При этом оговорены случаи, когда их производство должно быть полностью прекращено.
Восстановление озонового слоя
Причины и последствия разрушения озонового слоя известны. Наибольшей проблемой, влекущей опасность, считается технология, используемая при производстве холодильных установок. Данный отрезок времени порой даже называли фреоновым кризисом. Для новых разработок требовались значительные вложения капиталов. Это отрицательно сказывалось на производствах. Тем не менее, выход удалось найти. Оказалось, фреоны можно заменить другими веществами. Ими помимо газов пропана и бутана оказался углеводородный пропелеллент. В наши дни распространение получают установки, в которых используются эндотермические химические реакции.
Карта озоновых дыр, omartasatt.info. На карте можно заметить истощение озонового слоя в районе экватора, России (голубой цвет).
Идет речь и о восстановлении озонового слоя. По утверждению ученых-физиков, атмосферу планеты можно очищать от фреонов, используя энергоблок АЭС мощностью минимум 10 rBT.
По подсчетам Солнце способно производить до 6 тонн озона в секунду, но его разрушение идет быстрее. Если, использовать энергоблоки в качестве озоновых фабрик, то возможно достижение баланса. То есть, озона будет создаваться столько же, сколько его будет разрушаться.
Подпитка озонового слоя
Проект создания озонового производства не единственный. К примеру, по расчетам ученых, в стратосфере озон можно создавать искусственно. Это же можно делать и в атмосфере.
Подпитывать стратосферу озоном, созданным искусственно, предлагается с помощью грузовых самолетов, которые могут распылять этот газ на нужных высотах.
Молекулы озона можно получать из обыкновенного кислорода, используя инфракрасные лазеры. Для этого можно использовать аэростаты.
Если использование платформы с лазерами обеспечат положительный эффект в решении проблемы озоновых дыр, то можно разместить такие устройства на космической станции. В таком случае можно обеспечить постоянную подпитку озоном.
Главный недостаток всех таких разработок – цена. Затраты на реализацию любого проекта слишком велики. Именно из-за этого значительная часть проектов не реализуется.
Заключение
Затрачены миллиарды долларов на спасение озонового слоя Земли или хотя бы сохранение его в том виде, в котором он находится сейчас. Учёные подсчитали, что если прекратится любая деятельность человека (антропогенные факторы), которая является причиной возникновения озоновых дыр, на восстановление его в прежнем объёме потребуется 100-200 лет.
Как технологии помогают усилиям по сохранению
Изображения озоновой дыры до, во время и после Монреальского протокола. По состоянию на 2018 год НАСА подтвердило, что озоновая дыра восстанавливается благодаря технологическим инновациям, которые позволили нам сократить выбросы ХФУ, и международному соглашению, которое требует от стран сделать это. Предоставлено: Земная обсерватория НАСА Во многих экологических проблемах, с которыми мы сталкиваемся сегодня, можно винить технологии.
Использование научных знаний для решения практических задач, конечно, не ново. В 1970-х и 1980-х годах ученые обнаружили, что выбросы хлорфторуглеродов (ХФУ) в результате деятельности человека создают дыру в озоновом слое нашей атмосферы, который защищает нас от большей части солнечного ультрафиолетового излучения. Признавая потенциальное воздействие истощения озонового слоя на здоровье человека и окружающую среду, страны всего мира собрались вместе в 1987 о подписании Монреальского протокола, который требует от подписантов использовать технологии для сокращения и, в конечном итоге, полного отказа от выбросов ХФУ.
До сих пор технология использовалась в двух основных областях: «сохранение in situ» и «сохранение ex situ». Согласно Конвенции о биологическом разнообразии , сохранение in situ относится к «защите экосистем, естественных местообитаний и поддержанию жизнеспособных популяций видов в естественной среде», а 
Мы все, вероятно, знакомы с большей частью технологий, разрабатываемых для того, чтобы остановить повышение средней температуры, связанное с изменением климата, которое делает среду обитания все более негостеприимной для живых организмов. Солнечные панели , похожие на черепицу, электромобили, «невозможные» продукты
, чтобы сократить производство мяса с интенсивным выбросом углерода — каждый день появляются новые способы уменьшить свой индивидуальный след. Но будет ли этого достаточно? Международная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) 2018 г. 9В отчете 0003 говорится, что теперь у нас есть 12 лет, чтобы сократить производство углерода на 45%, если мы хотим предотвратить катастрофические, потенциально необратимые изменения на нашей планете. Это, вероятно, потребует больше, чем просто незначительные изменения образа жизни со стороны людей. Введите: климатическая инженерия или «преднамеренное широкомасштабное вмешательство в климатическую систему Земли для противодействия изменению климата».
К сожалению, многие проекты или идеи, попадающие в эту категорию, находятся на ранних стадиях разработки и часто вызывают споры из-за опасений по поводу возможных непредвиденных последствий. На данный момент мы должны надеяться, что технологии найдут способ помочь отдельным лицам и крупным отраслям уменьшить свой углеродный след, если мы собираемся достичь целей МГЭИК. Далее, что мы делаем, чтобы справиться с пластиковым беспорядком, который мы создаем на нашей планете? Учитывая, что эксперты прогнозируют 40-процентное увеличение производства пластика в течение следующего десятилетия, натиск смертей морских животных, вызванных пластиковым мусором, вряд ли прекратится. По мере того, как росла осведомленность об этой масштабной пластиковой проблеме, создавались и устройства для ее решения. Возможно, нет более печально известного устройства для сбора пластикового мусора, чем созданное Проект по очистке океана .
После использования самых успешных краудфандинговых кампаний
Технологии также используются для сбора информации о вымирающих видах и их средах обитания, чтобы лучше понять, как их защитить. Используя технологии, мы можем очень близко определить местонахождение животных, таких как акул и китов , чтобы понять их закономерности и предотвратить негативное взаимодействие с людьми. В 2008 году этот тип информации использовался для установления ограничений скорости для судов в определенных районах, где, как известно, мигрируют киты. Сегодня эта технология используется для создания мелкомасштабной консультативной системы, обеспечивающей дополнительную защиту китов от кораблей. Дроны также могут стать еще одним важным инструментом в наших усилиях по мониторингу и сохранению видов. Новое исследование раскрывает преимущества использования дронов для изучения таких видов, как морские черепахи, в более крупных масштабах, чем это было бы возможно пешком или на лодке.
Другой тип беспилотника, ярко-оранжевый 23-футовый беспилотный парусник, называемый Saildrone , также может революционизировать то, как мы изучаем океан и его обитателей, позволяя исследователям добраться до отдаленных частей океана по низкой цене. Подобно тому, как данные использовались для защиты китов от столкновений с кораблями, вся эта информация, которую мы собираем, полезна только в том случае, если политики или другие новаторы используют ее для обоснования стратегий или политики управления природоохранной деятельностью.
Если все наши усилия по сохранению in situ потерпят неудачу, меры ex situ могут стать нашим последним средством — попыткой, подобной Ноеву ковчегу, сохранить все, что осталось от разнообразия жизни на Земле. Но действительно ли это тот мир, в котором мы хотим жить? Мир, в котором живые организмы должны содержаться в контролируемых условиях, потому что их естественная среда обитания была повреждена без возможности восстановления? Если мы хотим избежать этой участи, нам, скорее всего, понадобятся технологии.
Каждый четверг по апрель и май Currents освещает прошлое, настоящее и будущее природоохранного движения в США и за их пределами. Это шестая статья в серии, прочтите первую статью здесь , вторую здесь , третью здесь , четвертую здесь и пятую здесь .
Технология стала ключевым фактором в сохранении озонового слоя
Технологический прогресс в области альтернатив ХФУ помог «смазать полозья» для политических действий, создав благотворный круг, который начался задолго до подписания Монреальского протокола.
Читайте также: Правительства стран мира спасли озоновый слой. Теперь они тоже могут спасти климат
Двадцать пять лет назад Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, был представлен для подписания странами всего мира. С тех пор договор стал, возможно, самой успешной международной историей успеха в области охраны окружающей среды в истории. Это также может быть тем, о чем больше всего спорили историки и политические аналитики, пытаясь извлечь уроки, относящиеся к дебатам о климате.
Принято считать, что действия по разрушению озонового слоя происходили в следующей последовательности: наука была уверена, затем общественность выразила желание действовать, были согласованы международные протоколы, и это политическое действие привело к изобретению технологических заменителей хлорфторуглеродов.
На самом деле, каждая цепочка в этой последовательности не очень хорошо подтверждается историческими записями.
Общественное мнение не является важным фактором действия
В опросе, проведенном в Соединенных Штатах в декабре 1987 г.
и январе 1988 г., когда правительство США рассматривало договор, проблема разрушения озонового слоя заняла четырнадцатое место в списке из 28 экологических проблем. В то время менее 50% американцев выразили «серьезную озабоченность» по поводу этой проблемы, уступив опасениям по поводу таких проблем, как стоки с ферм и загрязненная водопроводная вода.
Несмотря на это, Соединенные Штаты подписали Монреальский протокол за несколько месяцев до этого и ратифицировали договор через несколько месяцев. Тот факт, что общественное мнение об истощении озонового слоя не было особенно интенсивным по сравнению с другими экологическими проблемами, убедительно свидетельствует о том, что проблема не обязательно должна быть высшим общественным приоритетом для принятия значительных мер. Хотя данные об общественном мнении по проблеме озона не являются исчерпывающими, они убедительно свидетельствуют о том, что политические действия происходили в контексте общественности, которая в конце XIX века больше не беспокоилась об истощении озонового слоя.
80-х годов, чем выражал озабоченность по поводу изменения климата, по крайней мере, в последнее десятилетие.
Этот вывод подкрепляется более общим систематическим анализом общественного мнения и политических действий. Например, недавнее исследование Пола Бурштейна из Вашингтонского университета рассмотрело 36 политик, по которым были доступны данные об общественном мнении, и обнаружило, что Конгресс действовал в направлении общественной поддержки только в 50% случаев, при этом общественное мнение имело гораздо более сильное влияние. влиять на Конгресс в направлении этого мнения, когда он выступал против действия, а не когда он поддерживал действие.
В более широком смысле, согласно официальной истории ООН по проблеме озона, в США, Китае, Соединенном Королевстве и Советском Союзе было чрезвычайно мало новостей об истощении озона в период с 1977 по 1985 год, когда большая часть политической основы для вопрос получил развитие. В New York Times было около 20 статей в 1982 году, и ни в каком другом году не было столько статей (в совокупности) в 10 различных ведущих газетах за этот период.
Короче говоря, действия по борьбе с истощением озонового слоя были предприняты, несмотря на отсутствие общественного давления или даже большой осведомленности об этой проблеме.
Научная неопределенность не помеха для действий
В 1974 году Марио Молина и Шервуд Роуленд опубликовали основополагающую статью в журнале Nature , в которой они утверждали, что хлорфторуглероды представляют угрозу для озонового слоя Земли. По иронии судьбы, ХФУ долгое время считались полезными промышленными химическими веществами для широкого круга применений, включая охлаждение, из-за их инертных свойств. Работа Молины и Роуленда показала, что эти химические вещества не такие инертные, как считалось ранее, и могут представлять опасность.
Конгресс США почти сразу же приступил к работе, начав слушания до конца года. Белый дом при президенте Джеральде Форде учредил Целевую группу по непреднамеренным изменениям стратосферы (ИМОС), которая пришла к выводу, что «выбросы фторуглеродов в атмосферу являются законным поводом для беспокойства», и рекомендовала «федеральным регулирующим органам инициировать процедуры нормотворчества».
для реализации правил, ограничивающих использование фторуглеродов».
Конгресс действовал поэтапно, сначала рассматривая второстепенные применения ХФУ, то есть те, для которых имелись легкодоступные технологические заменители, и откладывая на потом более сложный вопрос об основных применениях, для которых не было заменителей. Политики решили, что решение проблемы истощения озонового слоя не может откладываться до тех пор, пока ученые не придут к единому мнению о характере проблемы, ее причинах и ее будущих последствиях. Решения должны были бы приниматься перед лицом неуверенности и невежества – там, где даже неуверенность была бы неизвестна.
Когда Конгресс в конце 1970-х и начале 1980-х годов принял решение о химических веществах, причастных к разрушению озонового слоя, наука об истощении озонового слоя фактически стала более неопределенной, поскольку ученые начали понимать многие сложности этого вопроса. В 1982 году Национальная академия наук выпустила отчет, в котором говорилось, что угроза разрушения озонового слоя, возможно, меньше, чем считалось ранее, за что ухватились некоторые в Конгрессе, выступая против регулирования ХФУ.
Было много людей, которые скептически относились к масштабам проблемы озона, которых поддерживали фундаментальные неопределенности в науке. Но сосредоточение внимания на реализации «беспроигрышной» политики — политики, которая в любом случае имела смысл, независимо от того, как исчезнут научные неопределенности в будущем, отвлекла внимание от науки и сосредоточила внимание на вариантах политики. Такой подход способствовал изобретению заменителей ХФУ, что сделало политические действия еще более легкими, поскольку оправдания действий все меньше и меньше зависели от научных определений и все больше от экономических выгод.
Научная неопределенность часто упоминается как причина бездействия или как препятствие, которое необходимо преодолеть в политическом процессе. История разрушения озонового слоя говорит о том, что неопределенность не должна быть препятствием для эффективных действий
Технологии позволили политическим действиям
В конце 1970-х годов компания DuPont была крупнейшим в мире производителем фреонов, которые она называет фреонами, с долей рынка 25%.
. В 1980 году компания запатентовала процесс производства ГФУ-134а, ведущей альтернативы ХФУ, после того, как в 1919 году определила его как замену фреону.76. Непосредственно до и после подписания Монреальского протокола компания DuPont подала заявки на получение более 20 патентов на альтернативы ХФУ. Дюпон рассматривал альтернативы как возможность для бизнеса. «Есть возможность для рынка на миллиард фунтов стерлингов», — объяснял в 1988 году глава подразделения фреона. Решение Du Pont поддержать регулирование было вызвано экономической возможностью — возможностью, которая существовала исключительно благодаря технологическим заменителям ХФУ.
Читайте также: Мир спас озоновый слой. Теперь он может спасти климат
Технологический прогресс в области альтернатив ХФУ, фактически начавшийся в 1970-х годах, помог смазать полозья для поэтапных политических действий, создав благотворный круг, который начался задолго до Монреаля и продолжался долгое время после него. Конечно, надвигающаяся угроза регулирования, безусловно, мотивировала поиск альтернатив.