Ozonosféra je vrstva atmosféry naší planety,inhibující nejtvrdší část ultrafialového spektra. Některé druhy slunečního záření mají škodlivý vliv na živé organismy. Ozonosféra se periodicky ztenčuje a objevují se v ní různě velké mezery. Skrz vzniklé díry mohou nebezpečné paprsky volně pronikat k povrchu Země. Kde je ozonová vrstva? Co lze udělat pro jeho záchranu? Tento článek je věnován diskusi o těchto problémech geografie a ekologie Země.
Co je ozón?
Kyslík na Zemi existuje ve formě dvou jednoduchýchplynné sloučeniny, je součástí vody a velmi velkého množství dalších běžných anorganických a organických látek (křemičitany, uhličitany, sírany, bílkoviny, sacharidy, tuky). Jednou z nejznámějších alotropních modifikací prvku je jednoduchá látka kyslík, její vzorec je O2... Druhou modifikací atomů je O (ozón). Vzorec této látky je O3... Tříatomové molekuly vznikají s přebytkem energie, například v důsledku výbojů blesků v přírodě. Dále zjistíme, co je ozonová vrstva Země, proč se její tloušťka neustále mění.
Ozon je za normálních podmínek modrý plyn s ostrým, specifickým aroma. Molekulová hmotnost látky je 48 (pro srovnání Mr(vzduch) = 29). Vůně ozónu připomíná bouřku, protože po tomto přírodním jevu O3 ve vzduchu je toho víc.Koncentrace se zvyšuje nejen tam, kde se nachází ozonová vrstva, ale také v blízkosti zemského povrchu. Tato chemicky aktivní látka je pro živé organismy toxická, ale rychle disociuje (rozpadá se). V laboratoři a průmyslu byla vytvořena speciální zařízení - ozonizátory - pro průchod elektrických výbojů vzduchem nebo kyslíkem.
Co je to ozónová vrstva?
Molekuly O3 mají vysoké chemické a biologickéaktivita. Vazba třetího atomu na dvouatomový kyslík je doprovázena zvýšením dodávky energie a nestabilitou sloučeniny. Ozon se snadno rozkládá na molekulární kyslík a aktivní částici, která prudce oxiduje další látky a zabíjí mikroorganismy. Častěji se však otázky týkající se vonné sloučeniny týkají její akumulace v atmosféře nad Zemí. Co je ozonová vrstva a proč je její ničení škodlivé?
Určitý počet molekul O je vždy přítomen přímo na povrchu naší planety.3, ale koncentrace sloučeniny se zvyšuje s výškou. Ke vzniku této látky dochází ve stratosféře vlivem ultrafialového záření Slunce, které nese velkou zásobu energie.
Ozonosféra
Nad Zemí je oblast vesmíru, kde je mnohem více ozónu než na povrchu. Ale obecně platí, že obal se skládá z molekul O3, - tenké a nespojité. Kde je ozonová vrstva Země nebo ozonosféra naší planety? Nekonzistence tloušťky této obrazovky opakovaně zmátla výzkumníky.
V zemské atmosféře se vždy nějaké najdoumnožství ozonu, dochází k výrazným výkyvům jeho koncentrace s výškou a v průběhu let. Tyto problémy pochopíme, až zjistíme přesné umístění ochranného štítu vyrobeného z molekul O3.
Kde je ozonová vrstva Země?
Znatelné zvýšení obsahu molekul ozonuzačíná ve vzdálenosti 10 km a přetrvává až 50 km nad Zemí. Ale množství hmoty v troposféře ještě není clonou. Hustota ozonu roste se vzdáleností od zemského povrchu. Maximální hodnoty jsou ve stratosféře, její oblasti ve výšce 20 až 25 km. Zde molekuly O3 obsahuje 10x více než povrch Země.
Ale proč ta tloušťka, celistvost ozónové vrstvyznepokojuje vědce i obyčejné lidi? Boom nad stavem ochranného štítu propukl v minulém století. Vědci zjistili, že ozonová vrstva atmosféry nad Antarktidou se ztenčila. Byl zjištěn hlavní důvod jevu - disociace molekul O3... K destrukci dochází v důsledku společného působení řady faktorů, z nichž hlavní je považováno za antropogenní, spojené s činností lidstva.
Ozonové díry
V posledních 30-40 letech vědci zaznamenali vznikmezery v ochranné cloně nad povrchem Země. Vědecká komunita byla znepokojena zprávami, že ozónová vrstva – zemský štít – rychle degraduje. Všechna média v polovině 80. let zveřejnila zprávy o „díře“ nad Antarktidou. Vědci si všimli, že tato mezera v ozonové vrstvě se na jaře rozšiřuje. Jako hlavní důvod růstu škod byly označeny umělé a syntetické látky - chlorfluoruhlovodíky. Nejběžnější skupinou těchto sloučenin jsou freony nebo chladiva. Je známo více než 40 látek patřících do této skupiny. Pocházejí z mnoha zdrojů, protože aplikace zahrnují potravinářský, chemický, parfémový a další průmysl.
Složení freonů, kromě uhlíku a vodíku,zahrnuje halogeny: fluor, chlor, někdy brom. Velké množství takových látek se používá jako chladiva v chladničkách a klimatizacích. Freony samy o sobě jsou stabilní, ale při vysokých teplotách a za přítomnosti aktivních chemických činidel vstupují do oxidačních reakcí. Reakční produkty mohou zahrnovat sloučeniny, které jsou toxické pro živé organismy.
Freony a ozónová clona
Chlorfluoruhlovodíky interagují s molekulami O3a zničit ochrannou vrstvu nad zemským povrchem. Nejprve bylo ztenčování ozonosféry považováno za přirozené kolísání její tloušťky, což se děje neustále. Ale postupem času byly na severní polokouli vidět díry podobné „díře“ nad Antarktidou. Počet takových mezer se od prvního pozorování zvýšil, ale jsou menší než nad ledovým kontinentem.
Zpočátku vědci pochybovali, co přesněfreony způsobují destrukci ozónu. Jedná se o látky s vysokou molekulovou hmotností. Jak se mohou dostat do stratosféry, kde je ozonová vrstva, když jsou mnohem těžší než kyslík, dusík a oxid uhličitý? Pozorování vzestupných proudů v atmosféře při bouřce i provedené experimenty prokázaly možnost průniku různých částic se vzduchem do výšky 10–20 km nad Zemí, kde se nachází hranice troposféry a stratosféry. .
Různé ničitele ozonu
Oxidy se také dostávají do oblasti ozonového štítudusík vznikající při spalování paliva v motorech nadzvukových letadel a různých typů kosmických lodí. Doplňte seznam látek, které ničí atmosféru, ozonovou vrstvu a emise z pozemských sopek. Proudy plynů a prachu někdy dosahují výšek 10-15 kilometrů a jsou unášeny přes stovky tisíc kilometrů.
Smog nad velkými průmyslovými centry a megaměsty také přispívá k disociaci molekul O3 v atmosféře.Zvětšení velikosti ozonových děr se také považuje za zvýšení koncentrace takzvaných skleníkových plynů v atmosféře, kde se nachází ozonová vrstva. Globální environmentální problém změny klimatu tedy přímo souvisí s problematikou poškozování ozonové vrstvy. Faktem je, že skleníkové plyny obsahují látky, které reagují s molekulami O3... Ozon disociuje, atom kyslíku způsobí oxidaci dalších prvků.
Nebezpečí ztráty ozónového štítu
Byly před lety do vesmíru nějaké mezery v ozonosféře,výskyt freonů a dalších látek znečišťujících ovzduší? Uvedené otázky jsou diskutabilní, ale jeden závěr se nabízí: ozonovou vrstvu atmosféry je třeba studovat a chránit ji před zničením. Naše planeta bez clony molekul O3 ztrácí ochranu před drsným prostorempaprsky určité délky, absorbované vrstvou účinné látky. Pokud je ozónová clona tenká nebo chybí, pak jsou základní životní procesy na Zemi ohroženy. Nadměrné ultrafialové záření zvyšuje riziko mutací v buňkách živých organismů.
Ochrana ozonové vrstvy
Nedostatek údajů o tloušťce ochranného štítu vminulá staletí a tisíciletí znesnadňují předpovědi. Co se stane, když se ozonosféra úplně zhroutí? Již několik desetiletí lékaři zaznamenávají nárůst počtu lidí postižených rakovinou kůže. Jedná se o jedno z onemocnění způsobených nadměrným ultrafialovým zářením.
V roce 1987 se připojilo několik zemíMontrealský protokol, který stanovil omezení a úplný zákaz výroby chlorfluoruhlovodíků. To bylo jen jedno z opatření, které pomůže zachovat ozonovou vrstvu – ultrafialový štít Země. Ale freony jsou stále vyráběny průmyslem a vypouštěny do atmosféry. Nicméně dodržování Montrealského protokolu vedlo ke snížení ozonových děr.
Co může každý udělat pro zachování ozonosféry?
Výzkumníci naznačují, že plnýobnova ochranného štítu bude trvat ještě několik desetiletí. A to v případě, že se zastaví jeho intenzivní ničení, což vyvolává řadu pochybností. Skleníkové plyny se nadále dostávají do atmosféry, startují rakety a další kosmické lodě a letadlová flotila se v různých zemích rozrůstá. To znamená, že vědci musí ještě vyvinout účinné způsoby, jak chránit ozonový štít před zničením.
Na úrovni domácnosti může také každýpřispět. Ozón se bude méně rozkládat, pokud bude vzduch čistší, bude obsahovat méně prachu, sazí a toxických výfukových plynů vozidel. K ochraně tenké ozonosféry je nutné zastavit spalování odpadů a všude zavést jejich bezpečnou likvidaci. Dopravu je třeba všude převést na ekologičtější druhy paliv, aby se šetřily různé druhy energetických zdrojů.
