Причины образования «озоновой дыры»

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

 

ИНСТИТУТ БИЗНЕСА  И ПРАВА

Череповецкий филиал

Кафедра экономики

 

 

Реферат

 

 

Дисциплина: Финансы, денежное обращение  и кредит

Тема: Особенности функционирования рынка ценных бумаг

 

НАПРАВЛЕНИЕ: 080100 – ЭКОНОМИКА 

 

 

 

Выполнил

студент гр. 1 – 271/02   ____________________ Ф.И.О.

(подпись студента)

Дата:

 

Преподаватель

должность, уч.степень ____________________ Ф.И.О.

(подпись преподавателя)

Дата:

Оценка: _______________________

 

Череповец 2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………….3

1. История изучения озона…………………………………………………………..7

2. Причины образования «озоновой дыры»..………………………………………8

2.1. Высотные самолёты  и озон……………………………………………...9

2.2. Минеральные удобрения и озон……………………………………….10

2.3. Ядерные взрывы………………………………………………………...10

2.4. Сжигание топлива и озон………………………………………………11

3. Источники загрязнения атмосферы. Антропогенные факторы………………11

4. Геологические источники загрязнений…………………………...……………12

5. Заблуждения об озоновых «дырах»…………………………………………….13

6. Озоновая дыра над Антарктикой……………………………………………….15

7. Пути решения проблем………………………………………………………….17

Заключение………………………………………………………………………...19

Список литературы……………………………………………………………….20

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

«Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания,» – говорил Ж.Б.Ламарк еще в XIX веке.

С тех пор как сформировалось высокоиндустриальное общество, опасное  вмешательство человека в природу  резко усилилось, оно стало многообразнее  и  грозит стать глобальной опасностью для человечества. Над миром нависла  реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты. Реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом  образовании и просвещении людей.

Можно выделить главные причины,  ведущие к экологической катастрофе:

• загрязнение;
• отравление среды обитания;
• обеднение атмосферы кислородом; 
• формирование озоновых «дыр».

В данном сообщении обобщены  некоторые литературные данные о  причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования “озоновых  дыр”.

Химические и биологические  особенности озона

Озон является аллотропной модификацией кислорода. Характер химических связей в озоне обусловливает его неустойчивость (через определенное время озон самопроизвольно переходит в кислород: 2О3 → 3О2) и высокую окислительную способность. Окислительное действие озона на органические вещества связанно с образованием радикалов: RH + О3→ RО2 .+ OH.

Эти радикалы инициируют радикально цепные реакции с биоорганическими молекулами (липидами, белками, нуклеиновыми кислотами), что приводит к гибели клеток. Применение озона для стерилизации питьевой воды основано на его способности, убивать микробы. Озон не безразличен и для высших организмов. Длительное пребывание в среде, содержащей озон (например, в кабинетах физиотерапии и кварцевого облучения) может вызвать тяжелые нарушения нервной системы. Поэтому озон в больших дозах является токсичным газом. Предельно допустимая концентрация его в воздухе рабочей зоны – 0,1 мг/м3.

Озона, которым так замечательно пахнет во время грозы, в атмосфере  совсем немного - 3-4 ppm (промилле) - (3-4)*10-4%. Однако для флоры и фауны планеты его присутствие необычайно важно. Ведь зародившаяся в океанских пучинах жизнь и смогла-то «выползти» на сушу только после того, как 600–800 млн. лет назад сформировался озоновый щит. Поглощая биологически активное солнечное ультрафиолетовое излучение, он обеспечил его безопасный уровень на поверхности планеты. Жизнь на Земле немыслима без озонового слоя, предохраняющего все живое от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям – вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Поэтому так важно понять причины возникновения озоновой «дыры» над Антарктикой и уменьшения содержания озона в Северном полушарии.

Озон образуется в верхней  стратосфере (40-50 км) при фотохимических реакциях с участием кислорода, азота, водорода и хлора. Атмосферный озон сосредоточен в двух областях –  стратосфере (до 90 %) и тропосфере. Что  касается распределенного на высоте от 0 до 10 км слоя тропосферного озона, то его-то как раз благодаря неконтролируемым промышленным выбросам становится все  больше. В нижней стратосфере (10-25 км), где озона больше всего, главную  роль в сезонных и более длительных изменениях его концентрации играют процессы переноса воздушных масс.¹

Толщина озонового слоя над  Европой сокращается стремительными темпами, что не может не волновать  умы ученых. За прошлый год толщина озонового «покрытия» сократилась на 30%, а скорость ухудшения естественной защитной оболочки достигла самой высокой отметки за последние 50 лет. Установлено, что химические реакции, разрушающие озон, происходят на поверхности ледяных кристаллов и любых иных частиц, попавших в высокие стратосферные слои над полярными районами. Какую опасность это представляет для человека?

Тонкий озоновый слой (2-3 мм при распределении вокруг Земного  шара) не в силах препятствовать проникновению коротковолновых  ультрафиолетовых лучей, которые вызывают рак кожи и опасны для растений. Поэтому сегодня из-за высокой  активности солнца загорать стало менее  полезно. Вообще-то центры экологии должны давать рекомендации населению, как  действовать в зависимости от активности солнца, но в нашей стране такого центра нет.

С уменьшением озонового  слоя связаны климатические изменения. Понятно, что изменения будут  происходить не только на той территории, над которой «растянулась» озоновая дыра. Цепная реакция повлечет за собой  изменения во многих глубинных процессах  нашей планеты. Это не значит, что  везде начнется стремительное глобальное потепление, как нас пугают в фильмах  ужасов. Все-таки это слишком сложный  и длительный процесс. Но могут возникнуть другие катаклизмы, к примеру, увеличится число тайфунов, смерчей, ураганов.

Установлено, что «дыры» в озоновом слое возникают над Арктикой и Антарктидой. Это объясняется тем, что на полюсах образуются кислотные облака разрушающие озоновый слой. Получается, что озоновые дыры возникают не от активности солнца, как принято считать, а от повседневно деятельности всех жителей планеты, в том числе и нас с вами. Потом «кислотные бреши» смещаются, причем чаще всего в Сибирь.

С использованием новой математической модели удалось связать воедино  данные наземных, спутниковых и авиационных  наблюдений с уровнями вероятных будущих выбросов в атмосферу озонразрушающих соединений, временем их переноса в Антарктику и погодой в южных широтах. При помощи модели был получен прогноз, согласно которому озоновый слой над Антарктикой восстановится в 2068 году, а не в 2050 году, как считалось.

Известно, что в настоящее  время уровень озона в стратосфере  над территориями, удаленными от полюсов, ниже нормы примерно на 6%. В тоже время, в весенний период содержание озона над Антарктикой может  снижаться на 70% относительно среднегодовой  величины. Новая модель позволяет  более точно прогнозировать уровни содержания озонразрушающих газов над Антарктикой и их временную динамику, определяющую величину озоновой «дыры».²

Использование веществ, разрушающих  озон, ограничено Монреальским протоколом. Считалось, что это приведет к быстрому «затягиванию» озоновой дыры. Однако новые исследования показали, что в действительности темпы ее уменьшения станут заметными только с 2018 года.

 

1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОЗОНА

 

В 70 г. профессор Поль Крузен выдвинул предположение, что окисел азота, который «производят» сверхзвуковые самолеты и распылители удобрений, отрицательно влияет на озоновый слой. К слову сказать, это было одной из причин закрытия проекта «Конкорд» - сверхзвукового пассажирского самолета (и ТУ-144 тоже). В 74 году профессора Шервуд Роулэнд и Марио Молина обнаружили эффект распада атмосферного озона под воздействием хлора, входящего в состав фреонов. Через 21 год после этого открытия им за него дали Нобелевскую. Далеко не все специалисты сочли этот приз заслуженным. Первая международная конвенция по мерам предохранения озонового слоя была заключена в Вене в 85 г. Через несколько месяцев после нее была обнаружена «озоновая дыра» в Южном полушарии. После этого в Монреале  был подписан протокол, обязывающий страны-участницы избавляться от своих вредных фреонов. В 90, 92 и 97 гг. список разрушительных веществ пополнялся. В случае его соблюдения всеми странами (а Китай, например, и Индия конвенцию не подписали, рассудив, что она им «не по карману») прогнозисты обещали восстановление озонового слоя к 2150 году. Главными  производителями вредных для озона соединений (90% от общемирового  объема) называются развивающиеся страны (которые, по сути, являются  потребителями устаревшей продукции «цивилизованных» стран) и страны бывшего СССР. В то же время заявлено, что выброс фреонов в атмосферу, в 86 г. достигавший 1.1 миллиона тонн, к 96 г. снизился до 160 тысяч тонн. Без Монреальской конвенции к 2010 году мы имели бы 8 миллионов тонн  годовых выбросов.³

Первые наблюдения за озоном относятся к 1840 г., но бурное развитие проблема озона получила в 20-е годы прошлого столетия, когда в Англии и Швейцарии появились специальные  наземные станции.

Дополнительный путь для  изучения связей переноса озона и  стратификации атмосферы открыли  самолетные зондирования озона атмосферы  и выпуски озонных зондов. Новая  эпоха отмечена появлением искусственных  спутников Земли, наблюдающих атмосферный  озон и дающих обширный объем информации.

На сегодняшний день к  Монреальскому протоколу присоединились 189 стран. Установлены сроки прекращения производства и других озоноразрушающих веществ. По модельным прогнозам при соблюдении Протокола уровень хлора в атмосфере снизится к 2050 г. до уровня 1980 г., что может привести к исчезновению антарктической «озоновой дыры».

 

2. ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ «ОЗОНОВОЙ ДЫРЫ».

 

Летом и весной концентрация озона повышается. Над полярными областями она всегда выше, чем над экваториальными. Кроме того, она меняется по 11-летнему циклу, совпадающему с циклом солнечной активности. Все это было уже хорошо известно, когда в 1980-х гг. наблюдения показали, что над Антарктикой год от года происходит медленное, но устойчивое снижение концентрации стратосферного озона. Это явление получило название «озоновая дыра».

Позднее, в 90-е гг прошлого века такое же уменьшение стало происходить и над Арктикой. Феномен Антарктической «озоновой дыры» пока не понятен: то ли «дыра» возникла в результате антропогенного загрязнения атмосферы, то ли это естественный геоастрофизический процесс.

Среди версий образования  озоновых дыр можно назвать:

• влияние частиц, выбрасываемых при атомных взрывах;
• полеты ракет и высотных самолетов;
• реакции с озоном некоторых веществ, производимых химическими заводами. Это в первую очередь хлорированные углеводороды и особенно фреоны – хлорфторуглероды, или углеводороды, в которых все или большая часть атомов водорода, заменены атомами фтора и хлора.

Хлорфторуглероды широко применяются в современных бытовых и промышленных холодильниках (поэтому их называют «хладонами»), в аэрозольных баллончиках, как средства химической чистки, для тушения пожаров на транспорте, как пенообразователи, для синтеза полимеров. Мировое производство этих веществ достигло почти 1,5 млн. т/год.

Будучи легколетучими  и довольно устойчивыми к химическим воздействиям, хлорфторуглероды после использования попадают в атмосферу и могут находиться в ней до 75 лет, достигая высоты озонового слоя. Здесь под действием солнечного света они разлагаются, выделяя атомарный хлор, который и служит главным «нарушителем порядка» в озоновом слое.

 

2.1. Высотные самолёты и озон

 

Разрушению озонного слоя способствуют не только фреоны, выделяющиеся  в атмосферу и попадающие в  стратосферу. К разрушению озонного слоя причастны и окислы азота, которые  образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в  камерах сгорания турбореактивных  двигателей высотных самолётов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем  больше, чем выше температура, т. е. чем  больше мощность двигателя. Важна не только мощность двигателя самолёта, но и высота, на которой он  летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Чем выше образуется окись  или закись азота, тем он губительнее  для озона. Общее количество окиси  азота, которое выбрасывается в  атмосферу в год, оценивается  в 1 млрд т.. Примерно треть этого количества выбрасывается самолётами выше среднего уровня тропопаузы (11 км). Что касается  самолётов, то наиболее вредными являются выбросы военных самолётов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают  преимущественно на высотах озонного слоя.