3. Методы борьбы с появлением озоновых дыр

Проблема угрозы озоновому слою привела к заключению одного из первых, жестко обязательных для его участников международных соглашений в сфере охраны окружающей среды, - Венской конвенции по охране озонового слоя, подписанной в 1985 г.

В 1987 г. правительства пятидесяти шести стран подписали Монреальское соглашение о сокращении вдвое производства веществ, разрушающих озоновый слой. Китай и Индия не подписали, а ведь они в настоящее время являются крупными загрязнителями. Соглашения в 1990 г. в Лондоне, в 1992 г. в Копенгагене содержат призыв прекратить производство таких веществ. К 1996 г. развитые страны мира прекратили производство фреонов. Развивающиеся страны сделали это к 2010 г. Россия из-за тяжелого экономического положения попросила отсрочку на 3-4 года. Всемирный банк реконструкции и развития финансирует свертывание производства фреона в России. В результате меняется технология многих производств (Невинномысск, Смоленск, и др.).

В США и России начаты работы по активным методам сохранения озонового слоя земли. Эти методы основаны на сложных физико-химических процессах, способствующих либо уменьшению скорости разрушения озона в стратосфере, либо его образованию.

С 1994 г. самолет М-55 "Геофизика" стали использовать при изучении состояния озонового слоя над регионом Москвы. В отличие от спутниковой аппаратуры на М-55 позволяет с большой точностью определять малые химические составляющие и аэрозольные частицы в атмосфере на высоте 22-7 км. Кроме того, "Геофизика" способна совершать так называемый нырок, то есть быстро снижается с максимальных высот до 9-10 км., проводя анализ вертикального среза атмосферы. "Геофизика" может выполнять взлет и посадку не только в тихую погоду, но и при сильном ветре. Воздушное судно способно поднимать в воздух до полутора тонн научной аппаратуры (модернизированный для научных исследований американский U-2 только 640 кг.).

Всеми этими возможностями М-55 заинтересовались ученые сразу из нескольких стран Европы, которые занимаются изучением состояния верхних слоев атмосферы и озоновых дыр. Были организованы три специальные международные экспедиции. На стратосферный самолет М-55 "Геофизика" легли основные работы в ходе этих исследований по изучению верхних слоев воздушного пространства планеты. Первая состоялась в декабре 1996-январе 1997 г. Базой ее стал аэродром в Рованиеми (Финляндия).

Вторая экспедиция (февраль-март 1999г.) работала уже экваториальной зоне и базировалась на Сейшельских островах. В ней использовался также второй самолет "Фалькон", который летал на высотах 8-12 км., что позволило регистрировать параметры атмосферы на различных высотах ("Геофизика" работала на высотах 14-21 км).

Последняя экспедиция работала с середины сентября до середины октября 1999 г. на Огненной Земле. Работа ее была связана с изучением озоновых дыр Антарктиды. Именно над Антарктидой каждую весну появляется самая большая дыра планеты.

Для изучения и составления карт распределения озона над планетой с помощью космодрома Плесецк выведен на орбиту метеорологический спутник "Метеор-4" на котором установлен американский спектрометр. В 1996 г. центральная аэрологическая обсерватория в г. Долгопрудном под Москвой приступила к созданию карт концентрации озона над Россией и некоторыми странами СНГ.

В последние годы ученые многих стран работают над этой проблемой.

Российские физики предложили уничтожить сам источник разрушения озона, организовать глобальную очистку атмосферы от фреонов, воздействуя на нее микроволновым разрядом. Для этого можно использовать микроволновые пушки, выпускаемые оборонной промышленностью. Предлагается и такой вариант - получить озон искусственно. Для этого уже разработаны методы, которые с помощью электромагнитного излучения, электрических разрядов, лазерного излучения, в результате фотодиссоциации кислорода будут способствовать образованию озона.

Разработано воздействие на стратосферу в районе озоновой дыры в Антарктиде с применение этана и пропана, которые будут связывать атомарный хлор, разрушающий озон, в пассивный хлористый водород. Все это, в конечном счете, даст возможность уничтожить озоновые дыры в околополярных областях и сохранить озоновый экран, а значит, и земную цивилизацию.

Заключение

С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на судьбу живой природы. Он достиг огромной силы в текущем столетии и особенно в последнее время. 5 млрд. наших современников оказывают на природу такое же по масштабам воздействие, какое могли оказать люди каменного века, если бы их численность составила 50 млрд. человек.

Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса.

В ряде регионов России к 2013 году предполагается следующая динамика факторов, влияющих на здоровье человека: роль экологии возрастет до 40 %, действие генетического фактора увеличится до 30 %, до 25 % уменьшится возможность поддержания здоровья за счёт образа жизни и до 5 % снизится роль медицины.

Целью настоящей работы явилось обобщение литературных данных о причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования озоновых дыр.

Озон является аллотропной модификацией кислорода. Его молекула диамогнитна (в отличие от парамагнитной О2), имеет угловую форму.

Характер химических связей в озоне обусловливает его неустойчивость (через определенное время озон самопроизвольно переходит в кислород)

Окислительное действие озона на органические вещества связанно с образованием радикалов.

Эти радикалы инициируют радикально цепные реакции с биоорганическими молекулами (липидами, белками, нуклеиновыми кислотами), что приводит к гибели клеток.

Озон не безразличен и для высших организмов. Длительное пребывание в атмосфере, 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 - 0,0001 мг/литр.

Известно, что основная часть природного озона сосредоточена в стратосфере на высоте от 15 до 50 км над поверхностью Земли. Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км над Экватором) и простирается вверх до высот приблизительно равных 50-ти км.

Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода.

Больше всего озона в пятикилометровом слое на высоте от 20 до 25 км, который называют озоновым.

Озон поглощает часть ультрафиолетового излучения Солнца: причем широкая полоса его поглощения (длина волны 200-300 нм) включает и губительное для всего живого на Земле излучение.

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.

Хлор "съедает" и озон, и атомарный кислород за счет протекания довольно быстрых реакций.

Большинство антропогенных источников сконцентрировано в городах.

Вторым по мощности источником антропогенных органических загрязнителей служит промышленное производство и автомобильный транспорт.

В выбросах предприятий химической и нефтехимической промышленности присутствует широкий ассортимент загрязнителей.

Специфика использования фреонов такова, что 95% их количества попадает в атмосферу через 1-2 года после производства. Считают, что почти всё произведённое количество фтортрихлор - и дифтордихлорметана рано или поздно должно поступить в стратосферу и включиться в каталитический цикл разрушения озона.

В выбросах вентиляционных систем жилых домов идентифицировано более сорока токсичных и дурнопахнущих веществ.

Список использованной литературы

1. Глинка Н.Л. Общая химия [Текст] /Н.Л. Глинка - СПб.: Химия, 2004. - 152 с.

2. Григорьев А.А. Города и окружающая среда. Космические исследования [Текст] /А.А. Григорьев - М.: Дрофа, 2008. - 678 с.

3. Зеленин К.Н. Органические вещества атмосферы [Текст] /К.Н. Зеленин - М.: Дрофа, 2007. - 300 с.

4. Лавров С.Б. Глобальная проблема современности [Текст] /С.Б. Лавров - СПб.: Снег, 2000. - 450 с.

5. Лиходед В.М. Экология [Текст] /В.М. Лиходед - Ростов н/Д.: Феникс, 2006. - 360 с.

6. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек [Текст] /Д.П. Никитин - М.: Дрофа. - 150 с.

7. Фролов И.Т. Страны и народы: Земля и человечество. Глобальные проблемы [Текст] /И.Т. Фролов - М.: Мысль, 2010. - 236 с.