Озон и озоновый слой в атмосфере

Содержание
  1. Озон в атмосфере. Озоновый слой Земли. — Концентрация озона в атмосфере. Границы озонового слоя
  2. 1. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от географической широты Земли
  3. 2. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от времени года
  4. 3. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от времени суток
  5. Что такое озоновый слой и почему его разрушение вредно? Описание, фото и видео
  6. Толщина озонового слоя
  7. Опасность и полезность озонового слоя
  8. Интересное видео об озоновом слое
  9. Озоновый слой: определение, характеристики, разрушение
  10. История открытия
  11. Характеристики озонового слоя
  12. Основные функции и польза
  13. Возможная опасность озона
  14. Процесс образования озонового слоя
  15. Озоновые дыры
  16. Основные причины их появления
  17. Возможные последствия
  18. Пути решения проблемы в мире и России
  19. Мифы об озоновых дырах
  20. Озон и озоновый слой в атмосфере
  21. Двуликий озон: опасен или полезен?

Озон в атмосфере. Озоновый слой Земли. — Концентрация озона в атмосфере. Границы озонового слоя

Озон и озоновый слой в атмосфере

Принято различать два вида озона:

— тропосферный озон, образующийся в нижних слоях атмосферы Земли ниже 8-12 км. На тропосферный озон приходится около 10% всего атмосферного озона.

— стратосферный озон, образующийся в верхних слоях атмосферы Земли выше 12 км.

Концентрация озона в атмосфере очень незначительна: до одной тысячной доли процента от общего объема атмосферы Земли (до 0,001 %).

Озоновый слой (озоносфера) – это область атмосферы Земли, в которой происходит активное образование озона. Озоносфера начинается на уровне 10-12 км от поверхности Земли и простирается до высот 50-55 км, но больше всего озона содержится на высоте около 25 км.

Однако даже в зоне наибольшей концентрации озона в атмосфере находится не более 5-10 молекул озона на миллион молекул воздуха.

Если собрать весь озон, содержащийся в вертикальном столбе атмосферы при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0°С, то получится слой толщиной всего 3 мм.

При различных условиях количество озона в атмосфере может меняться примерно в 2 раза, так что высота однородной атмосферы озона может составлять то 0.2, то 0.4 см.

1. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от географической широты Земли

Озоносфера охватывает всю планету, но распределение озонового слоя над поверхностью Земли неравномерно. Образование большей части озона происходит над экватором, а в сторону полюсов О3 переносится воздушными течениями. Но если взглянуть на карту распределения озонового слоя по широтам Земли, мы увидим, что как раз над экваториальными широтами содержание озона в атмосфере минимально.

На планете четко выделяется тропическая область недостаточного содержания озона в зоне от 35° с. ш. до 35° ю. ш., где средняя приведенная толщина слоя О3 около 0,26 см. К северу и югу от нее толщина слоя больше – 0,35 см. То есть толщина озонового слоя (концентрация озона в атмосфере) растет по направлению к полюсам.

Количество озона относительно велико в северных полярных широтах, далее убывает к югу, сравнительно мало в области между 35 с.ш. и 35 ю.ш., затем нарастает, и вторичный максимум приходится на 50 — 60 ю.ш. Над Антарктидой намечается новый «провал».

Наибольшая концентрация озона в атмосфере приходится на следующие широты:

— в Северном полушарии на широте 65-75°

— в Южном полушарии на широте 50-60°

Почему же так происходит?

Почему над экватором озоновый слой тоньше, концентрация озона в атмосфере меньше?

Ведь, казалось бы, вполне логично предположить, что озона должно быть больше там, где он и образуется. Для объяснения этого феномена есть несколько причин. Рассмотрим их подробнее.

Причиной малой концентрации озона над экваториальными широтами является быстрый распад молекулы озона. Время жизни молекулы озона здесь составляет всего несколько часов.

Это связано, прежде всего, с высокой интенсивностью солнечного излучения в высоких слоях атмосферы экваториальных широт. Ультрафиолетовое излучение разбивает молекулы озона, также озон разрушается вследствие реакции с атомарным кислородом.

Оставшийся озон из-за большей плотности опускается в более нижние слои атмосферы и воздушными течениями переносится по направлению к полюсам Земли. Здесь время жизни молекулы озона уже значительно выше – около 100 дней.

Таким образом, концентрация озона в атмосфере над экватором получается ниже, чем над полярными широтами.

Это правило (увеличение концентрации озона от тропических к полярным областям и от более высоких слоёв к более низким) носит название принципов Дютша–Добсона и Добсона-Норманда соответственно.

2. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от времени года

В предыдущем пункте мы рассмотрели изменение концентрации озона в атмосфере в зависимости от географической широты. Но на концентрацию озона влияет также и время года. Особенно это заметно в полярных широтах, в средних широтах максимум (0.43 см) приходится на март, а минимум (0.27 см) — на октябрь.

Вообще, независимо от широты, максимум содержания озона в атмосфере приходится на конец зимы и весну, а минимум – на осень и начало зимы. Но с продвижением к северу и югу наступление максимума отодвигается на более поздние месяцы. Например, в Алма-Ате максимум толщины озонового слоя наблюдается в феврале, в Санкт-Петербурге – в марте, на о. Диксон – в мае.

Максимальное значение концентрации озона в атмосфере, зарегистрированное на земном шаре, составляет 0.76 см (это рекордное значение зарегистрировано на острове Кергелен 20 октября 1967 г.), а минимальное значение (в «озонных дырах») равно 0.09 см.

3. Концентрация озона в атмосфере в зависимости от времени суток

Концентрация озона в атмосфере может меняться более или менее случайным образом в течение суток и амплитуда этих изменений сравнима с амплитудой широтных и сезонных вариаций.

Междусуточные изменения содержания озона могут быть очень велики. Так, на озонометрической станции на острове Кергелен в 1968 году были получены следующие данные: 22 марта — 0.583 см; 23 марта — 0.749 см; 25 марта — 0.283 см.

Это была статья о концентрации озона в атмосфере Земли и границах озонового слоя. Читайте далее: Значение озонового слоя Земли – озоносферы. Воздействие ультрафиолетовых лучей Солнца на человека и другие живые организмы.

Статьи на тему «Озоновый слой Земли»:

Источник: https://wonderful-planet.ru/atmosfera/107-ozon-v-atmosfere-ozonovyj-sloj-zemli-2/

Что такое озоновый слой и почему его разрушение вредно? Описание, фото и видео

Озон и озоновый слой в атмосфере

Что такое озоновый слой и почему его разрушение вредно?

В 20 – 50 километрах над поверхностью Земли в атмосфере находится слой озона. Озон — это особая форма кислорода. Большинство молекул кислорода воздуха состоит из двух атомов. Молекула же озона состоит из трех атомов кислорода.

Озон образуется под действием солнечного света. При столкновении фотонов ультрафиолетового света с молекулами кислорода от них отщепляется атом кислорода, который, присоединившись к другой молекуле O2, образует О3 (озон).

Толщина озонового слоя

Озоновый слой

Озоновый слой атмосферы очень тонок.

Если всем имеющимся в наличии озоном атмосферы равномерно покрыть участок площадью в 45 квадратных километров, то получится слой толщиной в 0,3 сантиметра.

 Немного озона проникает с потоками воздуха в нижние слои атмосферы. Когда лучи света реагируют с веществами, содержащимися в выхлопных газах и промышленных дымах, тоже образуется озон.

Опасность и полезность озонового слоя

Жарким туманным днем в загазованной местности уровень озона может достигнуть угрожающих величин. Дыхание озоном очень опасно, так как этот газ (трехатомный кислород) разрушает легкие. Пешеходы, вдыхающие большое количество озона, начинают задыхаться и ощущать боль в груди.

Деревья и кусты, обрамляющие загазованные магистрали, при высоких концентрациях озона в воздухе перестают нормально расти.

 Но если озон находится там, где ему положено быть — на большой высоте, то он очень даже полезен для здоровья. Озон поглощает ультрафиолетовые лучи. Это те самые лучи, от которых кожа становится загорелой.

Но если на кожу падает избыток ультрафиолетового излучения, то можно получить солнечный ожог или заболеть раком кожи.

Интересно:

Как образуются айсберги?

Факты об озоновом слое

Интересный факт: ученые подсчитали, что увеличение площади озоновой дыры на 1 процент вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3 – 6 процентов.

Об озоновом слое атмосферы ученые узнали в 70  годы. Было сделано открытие, что производные хлор фтор углерода (фреоны) — соединения, применяющиеся в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных баллонах — уничтожают озон. Фреоны выделяются в атмосферу при каждом использовании баллончика с дезодорантом или лаком для волос.

Поднимаясь в верхние слои атмосферы, молекулы фреонов взаимодействуют с молекулами озона. Под действием солнечной радиации фреоны выделяют хлор, который расщепляет озон с образованием обычного кислорода. В месте такого взаимодействия озоновый слой разрушается – исчезает.

В 1978 году, основываясь на данных о действии фреонов на озоновый слой атмосферы, правительство Соединенных Штатов Америки (США) запретило производство и продажу аэрозолей, содержащих фреоны. Правда, производители аэрозолей, а вместе с ними и многие ученые, считают неубедительной теорию разрушения озонового слоя. В 1985 году английские ученые сделали поразительное открытие.

Они обнаружили над Антарктидой огромную «дыру» в озоновом слое. Это отверстие площадью с США появляется ежегодно весной.

Когда меняется направление господствующих ветров, озоновая дыра заполняется молекулами озона из рядом расположенных участков атмосферы, при этом количество озона в соседних участках снижается.

Например, зимой 1992 года слой озона над Европой и Канадой стал на 20 процентов тоньше.

Интересно:

Центр и мантия Земли — описание, схема и видео

Как выяснили ученые, в небе над Антарктидой очень высока концентрация ангидрида хлорной кислоты — соединения, образующегося в момент разрушения молекулы озона хлором.

Открытие англичан подтверждает, что распространенное использование фреонов действительно создает проблему озоновых дыр.

Ученые подсчитали, что уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы на 1 процент вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3- 6 процентов, так как на 2 процента увеличивается проницаемость атмосферы для ультрафиолетовых лучей.

Озоновая дыра

Ультрафиолетовые лучи, кроме того, оказывают повреждающее действие на иммунную систему организма, делая нас более восприимчивыми к инфекционным заболеваниям, например малярии. Ультрафиолетовые лучи разрушают и клетки растений — от деревьев до злаков.

Интересный факт: каждой весной над Антарктидой в озоновом слое появляется «дыра» площадью с Соединенные Штаты Америки.

Еще более тревожит то, что истощение озонового слоя может непредсказуемо изменить климат Земли. Озоновый слой задерживает тепло, рассеивающееся с поверхности Земли.

По мере уменьшения количества озона в атмосфере температура воздуха снижается, изменяется направление господствующих ветров и меняется погода. Результатом могут стать засухи, неурожаи, нехватка продовольствия и голод.

 Некоторые ученые подсчитали, что даже если будут приняты меры и прекратится всякая деятельность, разрушающая озоновый слой, то на восстановление его в полном объеме уйдет 100 лет.

Интересное видео об озоновом слое

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Интересно:

Перемещение континентов и Пангея — описание, карта, видео

Источник: https://kipmu.ru/chto-takoe-ozonovyj-sloj-i-pochemu-ego-razrushenie-vredno/

Озоновый слой: определение, характеристики, разрушение

Озон и озоновый слой в атмосфере

Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев, один из которых – озоновый. При взаимодействии солнечного излучения с кислородом на высоте от 15 до 35 километров от земной поверхности образуется оболочка, влияющая на климат и развитие живых организмов.

Защитная функция озонового слоя (экрана, озоносферы) заключается в препятствовании проникновения высоких доз ультрафиолетового излучения в нижние слои атмосферы, являющейся средой обитания большинства живых организмов.

Особенность слоя в том, что его целостность может быть нарушена по ряду естественных или антропогенных причин.

История открытия

Только в XIII веке ученые смогли предположить, а затем в начале XX века доказать наличие озона в слоях земной атмосферы. Все началось в 1785 году, когда нидерландский физик Мартин Ван Марум обнаружил озон во время одного из своих опытов.

Он построил машину, через которую пропускал электрические искры.

Характерный запах вместе с доказанным наличием окислительных свойств, образующихся при пропуске электрического заряда, позволили в дальнейшем открыть трехатомную модификацию кислорода – озон.

Открытие вещества с описанием его свойств совершил Кристиан Фридрих Шенбейн в 1839 году. Немецкий химик получил его лабораторным путем, а также написал книгу, выпущенную в 1844 году, – «Получение озона химическими способами». Название озону дано по греческому слову, обозначающему «пахну» – это связано с резким запахом.

Существование озонового слоя в атмосфере Земли было открыто в 1912 году французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Буиссоном. Ученые производили измерения солнечного излучения, заметив, что до земной поверхности не доходят ультрафиолетовые лучи конца светового спектра длиной менее 315 нанометров.

Существенный вклад в точные измерения озонового слоя, располагающегося на разной высоте относительно земной поверхности, внес британский метеоролог Гордон Миллер Борн Добсон.

Ученый изобрел озоновый спектрометр (Добсонометр), необходимый для измерения количество озона прямо с поверхности земли. Для этого в течение 1928-1958 годов по всему миру была создана сеть станций, функционирующая по сей день.

А содержание озона в атмосфере выражается с помощью Единицы Добсона, учитывающая содержание озоновых молекул на квадратный сантиметр.

Мнения ученых относительно срока формирования озонового слоя расходятся: от 400 миллионов до почти 2 миллиардов лет назад. Именно в этот период произошло насыщение поверхности Земли кислородом, позволившее развиваться растениям, а также подняться животным из воды на сушу.

Характеристики озонового слоя

Высота расположения озонового слоя в разных частях Земли отличается и составляет по наиболее распространенной оценке 15-35 километров от поверхности.

Существуют более широкие оценки: от 10 до 50 километров. В зависимости от климата выделяются три основных значения высоты:

КлиматВысота, км
Тропический25-30
Умеренный20-25
Полярный15-20

Слой целиком располагается в зоне стратосферы, им ограничен верхний жизненный предел в биосфере. Точное значение толщина рассчитать невозможно из-за изменяющихся условий: температуры и давления. При нормальных значениях (0 градусов, давление 100 кПа) толщина озоносферы составила бы от 1,7 до 4 миллиметров.

Озоновый экран полностью состоит из трехатомного кислорода O3. Он формируется под действием солнечного излучения на двухатомный кислород O2, содержащегося в стратосфере. Взаимодействие приводит сначала к распаду двух атомов, а затем – к соединению трех. За счет этого происходит формирование озонового слоя, который поглощает наиболее опасные ультрафиолетовые лучи.

Основные функции и польза

Защита нижних слоев атмосферы от опасного ультрафиолетового излучения – основная задача, выполняемая озоновым слоем.

Защитная оболочка позволяет проходить процессам фотосинтеза на земной поверхности, делающими среду доступной для развития живых организмов.

Выделяется несколько групп ультрафиолетового излучения по длине волны, которые имеют разную поглощаемость слоем озона:

Длина лучей, нмПоглощаемостьОпасность
315-400Не поглощаетсяНе опасны
280-315Частично поглощаетсяОпасны для человека при длительном воздействии
менее 280Полностью поглощаютсяОпасны для всей экосистемы

Кроме того, для определения поглощаемости используются “полосы поглощения”, названные в честь ученых:

Длина лучей, нмНазвание полосы
400-750Шапюи
300-400Хаггинса и Шалона-Лефевра
240-300Хартли

Возможная опасность озона

Опасность проникновения коротковолновых лучей к нижним слоям атмосферы грозит нарушением процессов фотосинтеза, за счет которых обеспечивается жизнь на земной поверхности. Также воздействие излишнего излучения на человека приводит к развитию кожных, глазных, кровеносных заболеваний. Повышенная концентрация озона обладает токсичностью, приводящую к негативным для организма последствиям:

  • раздражению дыхательных путей;
  • развитию атеросклероза;
  • влиянию на репродуктивные функции мужчин;
  • развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Чрезмерное попадание озона в организм может привести к нарушению структуры ДНК и последующей мутации. Контакт озона с огнем приводит к взрыву независимо от его состояния: жидкого или газообразного.

Процесс образования озонового слоя

Озон формируется на границе тропосферы и стратосферы, причем его попадание в нижний слой атмосферы представляет опасность. На границе двух атмосферных зон коротковолновые ультрафиолетовые лучи вступают во взаимодействие с кислородом.

Если длина волны менее 242 нм, то под действием излучения двухатомная молекула кислорода O2 расщепляется на два отдельных атома (O, O). Каждый из них затем вступает в новую реакцию – с нерасщепленным двухатомным кислородом O2. В результате второй реакции образуется трехатомная молекула кислорода O3 – озон.

Подобная реакция была обнаружена и описана британским геофизиком С. Чепменом, в честь которого и получила свое название – механизм Чепмена.

Озоновые дыры

В течение XX века на планете формировалась сеть метеорологических станций, одна из задач которой заключается в проведении спектрологических измерений.

В результате наблюдений к середине 80-х годов было обнаружено существенное снижение содержания озона над территорией Антарктиды, составлявшее 40%. Диаметр обнаруженной дыры составил 1000 километров. По последним измерениям площадь крупнейшей дыры составляет 20 миллионов квадратных километров.

Подобное снижение содержания озона было обнаружено и на другом конце планеты – в Арктике. Там снижение составило 5-9%, площадь дыры регулярно меняется, причем в настоящее время она снижается. Регулярные наблюдения осуществляются только над состоянием Антарктической дыры. Третья обнаруженная крупнейшая дыра – Тибетская.

По некоторым оценкам ее площадь может составлять до 2,5 миллионов квадратных километров.

Основные причины их появления

Возникновение озоновых дыр в атмосфере связано с действиями факторов двух групп:

  • антропогенными;
  • естественными.

Обнаружение озоносферы произошло в тот же период, что и развитие массового промышленного производства. Из-за этого невозможно точно оценить воздействие антропогенных факторов относительно прежних временных промежутков. Ученые связывают возникновение разрывов в озоновой оболочке с выбросами фреонов, содержащих бром и хлор. Подобные вещества содержатся в следующих предметах:

  • холодильные установки;
  • кондиционеры;
  • аэрозоли.

По оценкам ученых на подобные источники приходится до 80% разрушенного озонового экрана. Разрушение происходит за счет поднятия фреона в верхние слои, во время чего выделяется хлор. В верхних слоях хлор взаимодействует с озоном, расщепляя его.

Разрушение озоносферы происходит за счет воздушного транспорта: самолетов и космических ракет. При выбросах газа в атмосферу попадают элементы, способствующие уничтожению озона в стратосфере. К таким соединениям относятся: хлор, оксиды азота, двуокиси углерода.

Кроме того, оксиды азота выделяются при применении сельскохозяйственных удобрений.

Крупнейшие озоновые дыры Земли расположены вокруг полюсов: Северного и Южного. Такая особенность связана с наличием полярных ночей, когда прекращается поступление ультрафиолетовых лучей, а значит – формирование озона. В это же время происходит истощение уже сформированного слоя за счет вихрей и движения облаков.

Возможные последствия

Постепенное разрушение озоновой защиты приводит к глобальным изменениям климата на Земле. За счет защитной оболочки на планете поддерживаются следующие условия:

  • удерживается тепло;
  • развиваются биологические процессы внутри защитной оболочки.

Истощение озонового слоя повлечет смену направлений ветра, понижение температуры, засуху, остановит развитие живых организмов на поверхности, ограничив ареол обитания только водными просторами.

Снижение толщины озоновой оболочки приведет к проникновению опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей и их влиянию на человека. Хватит нескольких минут, чтобы эти лучи привели к ожогам, нарушению работы дыхательных и кровеносных сосудов.

Пути решения проблемы в мире и России

После обнаружения гигантской озоновой дыры над Антарктидой ООН собрала мировую общественность для решения проблемы.

По итогам встречи был принят Монреальский протокол, регулирующий промышленные выбросы фреона и других химических элементов, способных разрушать озон.

Согласно протоколу, запрещено применение хлорфторуглерода в аэрозолях. Меры по защите включают замену фреона на другие вещества:

  • углекислый газ;
  • нетоксичный пропан;
  • аммиак;
  • изобутан.

Мифы об озоновых дырах

Одно из главных заблуждений было связано с антропогенными причинами разрушения озонового слоя. Самые крупные дыры расположены в ненаселенных частях планеты, на которых полностью отсутствует какое-либо производство. Конкретно в этих зонах возникновение дыр связано с нарушением процесса образования озона из-за полярных ночей.

В остальных случаях преобладают антропогенные факторы, а не естественные. На разрушение влияют не только соединения фреона, но и другие вещества, попадающие в атмосферу и способные расщеплять озон.

Источник: https://cleanbin.ru/terms/ozone-layer

Озон и озоновый слой в атмосфере

Озон и озоновый слой в атмосфере

Озон иозоновый слой в атмосфере

Озоновый слойэто воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере) состоящий из особойформы кислорода озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О3).

Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км надЭкватором) и простирается вверх до высот приблизительно равных 50-ти км. Однакоплотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеетвоздух у поверхности земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм.

(«Reportingon Climate Change»). Озонобразуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулыкислорода (О22 —> О3).

Так какозоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение, то его разрушение приведетк более высоким уровням ультрафиолетового излучения на поверхности земли.

Это,в свою очередь, вызовет увеличение случаев рака кожи.

Другим следствиемповышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхностиземли и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров идождей и повышение уровня моря.

В 1985 годубританские ученые обнародовали данные, согласно которым в предшествующие восемьлет были обнаружены увеличивающиеся каждую весну озоновые дыры над Северным иЮжным полюсами.

Ученыепредложили три теории, объяснявшие причины этого феномена:

разрушениеозонового слоя окисями азота соединениями, образующимися естественным образомна солнечном свету;

воздушныепотоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон и

соединенияхлора в атмосфере разрушают озон.

Ученые пришли кзаключению, что соединения хлора, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), которыешироко использовались в промышленности и в быту, несут ответственность заразрушение озонового слоя земли. Некоторые виды хлорфторуглеродовиспользовались в качестве охладителей в холодильных установках и кондиционерах.

Другие ХФУ применялись для производства поролонов и пенопластов материалов,широко используемых во многих потребительских товарах, начиная от одноразовойпенопластовой посуды и заканчивая изоляционными материалами.

Хлорфторуглеродынашли широкое применение в баллонах для распыления аэрозолей и в качествевеществ для промывания электрооборудования.

В серединесентября 1987 года представители двадцати четырех стран встретились в Монреалеи подписали соглашение, по которому обязались сократить вдвое использованиеозоноразрушаюших ХФУ к 1999-му году.

Однако в связи с ухудшающейся ситуацией в1990-м году в Лондоне были приняты поправки к Монреальскому протоколу.

СогласноЛондонским поправкам в список регулируемых ХФУ вошли еще десять веществ и былопринято решение прекратить использование ХФУ, галогенов и четырехлористогоуглерода к 2000-х тысячному, а метилхлороформа к 2005-му году.(Reporting onClimate Change. p.75)

В Монтреалебыла принята система, по которой озоноразрушающие вещества подразделялись последующим критериям: способность разрушать озон и продолжительность их жизни ватмосфере (Reporting on Climate Change. p.73) Ниже приведена таблица этихвеществ, взятая из Федерального реестра 1988-го года (английская аббревиатураCFC обозначает «хлорфтороуглерод»):

Озоноразрушающийпотенциал некоторых веществ

Разрушающий потенциал(усл.ед)Продолжительность жизни(лет)
CFC 111.075
CFC 121.0111
CFC 1130.890
CFC 1141.0185
CFC 1150.6380
HCFC 220.0520
Метилхлороформ0.106.5
Четырехлористый углерод1.0650
Halon 12113.025
Halon 130110.0110
Halon 24026не установлено

Иная проблема, связаннаяс озоном, но не связанная с разрушением озонового слоя это фотохимический смог.Озон в нижних слоях атмосферы (тропосфере) является загрязняющим веществом. Онобразуется на свету при реакции оксидов азота с углеводородами (см.

главу»Взвешенные в воздухе токсичные вещества»). Озон в тропосфере снижаетпродуктивность сельскохозяйственных культур. Он замедляет фотосинтез врастениях и ослабляет их.

По оценкам специалистов, в США ежегодные потерикукурузы, пшеницы, соевых бобов и арахиса вызванные озоном достигают от 1.9 до4.5 миллиардов долларов.

В дополнениеозон ускоряет процесс разрушения резиновых изделий, текстиля и покрытий

Взвешенные ввоздухе токсичные частицы

Одна из причин,по которой загрязненность воздуха вызывает всеобщее беспокойство это токсичныечастицы и пыль, попадающие в организм при вдыхании и способные вызыватьразличные заболевания. Взвешенные в воздухе частицы обычно подразделяют на двекатегории: мелкодисперсные и крупнодисперсные.

Мелкодисперсные аэрозольныечастицы состоят из таких веществ, как соединения углерода, свинца, серы иазота, попадающих в атмосферу в результате человеческой деятельности.Крупнодисперсные частицы состоят из природных веществ, которые образуютсявследствие естественной эрозии и в процессе различных работ по дроблению камня.

К наиболее распространенным крупнодисперсным частицам относятся гипс,известняк, мрамор, карбонат кальция (мел), кремний и карбид кремния (карбид,используемый при сварочных работах).

Первичныемелкодисперсные примеси сажа, летучая зола, частицы металлов и пары попадают ватмосферу в результате физических или химических процессов. Вторичныемелкодисперсные примеси образуются вследствие реакций между различными газами ватмосфере. Вторичные примеси составляют от шестидесяти до восьмидесятипроцентов всех мелкодисперсных частиц, регистрируемых в городах.

Человеческийнос естественным образом отфильтровывает крупные частицы пыли, но не защищаетот мелкодисперсных частиц, и такие вещества, как серная кислота, мышьяк,бериллий или никель, могут попасть в легкие. Некоторые вещества (бенз[а]пирены,бензантрацен-супертоксикант, соединения металлов), попадающие в организм привдыхании, обладают канцерогенными свойствами.

Одноисследование показало, что соли серной кислоты, выбрасываемые в атмосферуавтотранспортом, а также при сжигании нефти и угля, стали причиной двадцатиодной тысячи преждевременных смертей в регионе, где проводилось этоисследование. Специалисты считают, что эти вещества обостряют респираторныезаболевания астму, хронические бронхиты, эмфизему легких и вызывают прерывистоедыхание и раздражение слизистой оболочки глаз.

Оксиды азота(NOx), главным образом образующиеся вследствие вторичных реакцийсоединений азота, также связывают с респираторными и седечно-сосудистыми заболеваниями.

Металлы,обнаруженные в воздухе, включают: свинец, кадмий, никель, бериллий, ртуть,мышьяк, ванадий и хром. Кроме того в воздухе присутствуют сравнительнонебольшие количества стекловолокнистого минерала асбеста.

Высокие концентрациисвинца поражают центральную нервную систему, в то время как низкие дозыпоражают мозг и приводят к психическим расстройствам у детей. Асбест вызываетрак легких и плевры.

Никель, мышьяк, хром и тальк связывают с образованиемраковых опухолей.

В дополнение кперечисленным аэрозольным частицам, в воздухе присутствует еще множество другихзагрязняющих веществ, которые приводят к заболеваниям человека, животных иптиц, к поражениям сельхозкультур и так далее. Ниже приведен список наиболеечасто встречающихся загрязнителей.

Наиболеераспространенные химические вещества-загрязнители воздуха и их воздействие начеловека

As (мышьяк).Источники поступления в атмосферу: угольные и нефтяные печи, стекольноепроизводство. Вызывает разрушение вегетативной нервной системы, параличкровеносной системы, нарушение обмена веществ. Воздействие на протяжениипродолжительного времени может привести к раку легких и кожи.

С6Н6(бензол). Источники поступления в атмосферу: нефтеперерабатывающие заводы,автомобильные выхлопы. Воздействие на протяжении продолжительного времени можетвызвать лейкемию.

Cd (кадмий).Источники поступления в атмосферу: металлургическое производство, сжиганиемусора, угля и нефти. Воздействие на протяжении продолжительного времени можетвызывать поражение почек и легких, ослабление костей.

Сl2(хлор).Источники поступления в атмосферу: химическое производство. Вызываетраздражение слизистых тканей.

СО (угарныйгаз). Источники поступления в атмосферу: автомобильный транспорт, сжигание угляи нефти, сталеплавильное производство. Вызывает удушье, поражаетсердечно-сосудистую систему, нарушает работу кровеносной системы.

F (ион фтора).Источники поступления в атмосферу: сталеплавильное производство. Высокиеконцентрации приводят к флюорозу (разрушению зубов у детей).

НхСх(углеводороды). Источники поступления в атмосферу пары несгоревшего бензина. Насолнечном свету вступает в реакцию с оксидами азота и образует фотохимическийсмог.

НСНО(формальдегид). Источники поступления в атмосферу: автомобильный транспорт,химическое производство. Раздражает слизистые оболочки глаз и носа.

НСl (хлористыйводород). Источники поступления в атмосферу: мусоросжигающие заводы, химическоепроизводство. Раздражает слизистые оболочки глаз и легкие.

HF (фтористыйводород). Источники поступления в атмосферу: заводы по производству минеральныхудобрений, сталеплавильное производство. Раздражает кожу, глаза, слизистыеоболочки.

Hg (ртуть).Источники поступления в атмосферу: сжигание угля и нефти, сталеплавильноепроизводство. Вызывает тремор (дрожание рук) и психические расстройства,врожденные дефекты.

HNO3(азотная кислота). Источник: реакции диоксида азота (NO2) ватмосфере. В высоких концентрациях приводит к возникновению кислотных дождей.Вызывает респираторные заболевания.

HONO (азотистаякислота). Поступает в атмосферу в результате реакций между диоксидом азота(NO2)и парами воды. Вызывает респираторные заболевания.

Н2S(сероводород). Источники поступления в атмосферу: нефтеперерабатывающие заводы,очистные сооружения, целлюлозно-бумажное производство. Вызывает тошноту,раздражает глаза.

H2SO4(серная кислота). Источник поступления в атмосферу: образуется на солнечномсвету при реакции диоксида серы и гидроксил ионов(-OH). Вызываетреспираторные заболевания.

Mn (марганец).Источники поступления в атмосферу: металлургическое производство,электростанции. Воздействие на протяжении долгого времени может вызвать болезньПаркинсона.

Ni (никель).Источники поступления в атмосферу: сталеплавильное производство, сжигание нефтии газа. В высоких концентрациях может вызывать рак легких.

NO (оксидазота). Источники поступления в атмосферу: автотранспорт, сжигание угля инефти. Легко переходит в диоксид азота(NO2).

NO2(диоксид азота). Источник поступления в атмосферу: образуется на солнечномсвету из NO. При этом в тропосфере образуется озон, который в нижних слояхатмосферы является загрязнителем. При попадании в верхние слои атмосферыстратосферу диоксид азота разрушает озоновый слой земли. Диоксид азота вызываетбронхит, понижает сопротивляемость организма к респираторным заболеваниям.

ОН (радикалгидроксила). Источник поступления в атмосферу: образуется на солнечном светупри реакции углеводородов и оксидов азота. Вступает в реакции с другими газамии образует кислоты.

О3(озон). Источники поступления в атмосферу: образуется на солнечном свету приреакции оксидов азота и углеводородов. Раздражает слизистые глаз, обостряетастму.

ПАН(гидронитрат пероксиацетила). Источники поступления в атмосферу: образуется насолнечном свету при реакции оксидов азота и углеводородов. Раздражает слизистыеглаз, обостряет астму.

Pb (свинец).Источники поступления в атмосферу: выхлопы автомобильного транспорта,сталеплавильное производство. Поражает головной мозг, вызывает высокое кровяноедавление, замедляет рост.

SiF4(тетрофторид кремния). Источники поступления в атмосферу: химическоепроизводство. Раздражает легкие.

SO2(диоксид серы). Источники поступления в атмосферу: сжигание нефти и угля,сталеплавильное производство. Диоксид серы является причиной кислотных дождей.Понижает сопротивляемость к респираторным заболеваниям, раздражает слизистыеглаз.

Списоклитературы

Для подготовкиданной работы были использованы материалы с сайта http://chemistry.narod.ru/

Дата добавления: 07.02.2004

Источник: https://www.km.ru/referats/C6AFE27A18AD4F3CBB2EE8037FCBB495

Двуликий озон: опасен или полезен?

Озон и озоновый слой в атмосфере

Что такое озон?Озоновый слой в стратосфере и здоровье человекаОзон на уровне носаОсторожно: озонаторы воздуха и ксероксыОзонотерапия: недоказанная пользаОзонирование: идеальная очистка

Слово «озон» у среднестатистического человека ассоциируется одновременно с апокалипсисом, бассейном и офисным принтером. В Международный день охраны озонового слоя MedAboutMe разбирается, что же это за вещество такое и стоит ли его опасаться.

Что такое озон?

Молекула озона О3 состоит из трех атомов кислорода. При комфортных для нас температуре и давлении озон представляет собой газ, причем очень нестойкий. Он постоянно стремится стать обычным двухатомным кислородом — О2, то есть избавиться от одного атома.

Как только ему это удается, вместо одного озона получается одна молекула привычного нам О2 и один свободный атом кислорода — крайне агрессивный и ищущий, «куда приткнуться», то есть, что бы такое окислить. Именно поэтому озон как окислитель по силе уступает только фтору. Ничто другое больше не может с ним сравниться по разрушительной способности окислять все подряд.

Поэтому он входит в категорию веществ первого класса опасности, то есть исключительно опасен для обычного человека.

С потрясающей окислительной способностью озона связаны как его вред для нас, так и его польза.

Озоновый слой в стратосфере и здоровье человека

На планетарном уровне озон представляет собой жизненно важное соединение для всего человечества. Именно озон образует защитную оболочку вокруг Земли, которая предохраняет наши слабые тела от воздействия жесткого ультрафиолетового излучения.

Озоновый слой находится в стратосфере — это примерно 15-30 км от поверхности планеты. Если бы не озон, жизнь вообще не смогла бы зародиться на нашей планете.

Озон в стратосфере представляет собой результат реакций, происходящих под действием солнечных лучей. Он и так является нестойким веществом, но масштабы его разрушения усиливаются под воздействием атомарного хлора и брома. Эти элементы являются составной частью фреонов (хлофторуглеродов, ХФУ), содержащихся в охлаждающей системе холодильников или в аэрозольных баллончиках, например.

Беспокойство ученых по поводу озонового слоя объяснимо. Чем тоньше этот слой, тем больше опасных для человека УФ-лучей достигает Земли. А масштабы развития промышленности на планете таковы, что человечество со своими выбросами ХФУ уже является вполне себе действующим фактором.

Врачи подчеркивают, что разрушение озонового слоя в стратосфере повышает число случаев рака кожи у людей (меланомы), катаракты, а также негативно воздействует на иммунную систему.

Озон на уровне носа

В тропосфере — самом нижнем слое атмосферы нашей планеты — тоже есть озон. Он, также как и в стратосфере, образуется в воздухе под действием солнечных лучей из углеводородов, оксидов азота и т. п.

Именно эти соединения входят в состав выхлопных газов автомобилей и разнообразных промышленных выбросов. Озон, таким образом, становится одним из основных компонентов смога — неизменного спутника крупных городов.

Наиболее высокие концентрации озона в смоге наблюдаются в жаркие месяцы года.

Факт!

Врачи рекомендуют не выходить на улицу в обеденное время и сразу после него, когда концентрация озона в воздухе достигает максимума. Самое безопасное время для горожанина — утро или вечер, после того, как уровень озона снизится.

Так, известно, что озон разрушительно действует на дыхательную систему, снижает функцию легких и повышает риск развития астматического приступа.

В июне этого года китайские ученые опубликовали результаты исследования, в котором доказали, что озон опасен и для сердечно-сосудистой системы. По их данным, озон повышает активность тромбоцитов и приводит к увеличению артериального давления.

Интересно, что озон более опасен для людей, ведущих сидячий образ жизни. Те, кто ввел в свою жизнь регулярные физические нагрузки, намного меньше страдают от его негативных эффектов.

Американские ученые в июне 2017 года обнародовали данные о том, что озон значительно повышает риск развития аутизма у людей из группы повышенного генетического риска.

Это значит, что озон сам по себе — довольно слабый фактор риска заболевания аутизмом.

Но если речь идет о детях с некоторыми генетическими аномалиями, то именно озон может стать «последней соломинкой» и запустить процесс развития патологии.

Факт!

Уменьшить пагубное действие озона на организм можно при помощи антиоксидантов, которые содержатся, например, в таких продуктах, как черника, голубика, бобовые и др. И, конечно, следует отказаться от курения, которое усугубляет разрушительное действие озона на организм.

Австрийские исследователи несколько лет назад доказали, что на фоне повышенного уровня озона в воздухе увеличивается содержание белка в пыльцевых зернах.

В результате концентрация потенциальных аллергенов в пыльце повышается — она становится более опасной для аллергиков.

Ученые считают, что именно озон, а точнее, промышленные выбросы, из которых он образуется, могут оказаться виновником роста заболеваемости аллергией в последние годы.

Наконец, исследование врачей из штата Пенсильвания, данные которого были опубликованы в 2015 году, показало, что озон в воздухе в такой же концентрации, как в крупных городах, влияет на количество готовых к оплодотворению яйцеклеток и снижает уровень прогестерона в период овуляции у мышей. Возможно, что высокая концентрация озона в воздухе является одним из факторов риска развития бесплодия.

Осторожно: озонаторы воздуха и ксероксы

Когда от озона в воздухе в составе смога невозможно избавиться — это особенность городской жизни. Но сегодня популярностью пользуются устройства-озонаторы, для очистки воздуха. Производство озона в таких устройствах является побочным эффектом работы аппарата.

С одной стороны, озон действительно уничтожает любые виды микроорганизмов. Но с другой, озон столь же опасен и для человека.

В 2006 году ученые из Калифорнийского университета рассчитали, что установка озонатора в небольшой непроветриваемой комнате приводит к опасному для здоровья людей росту концентрации озона в воздухе.

Наиболее несовершенные устройства выделяют столько же озона, как ксерокс в процессе непрерывной работы, вплоть до показателей концентрации озона при сильном смоге.

Факт!

Концентрация озона в воздухе крупных копировальных центров почти в 20 раз выше, чем в обычной комнате.

Интересно, что в зависимости от материалов отделки помещения, озон разрушается с разной скоростью. Так, с коврами, тканями, резиновыми покрытиями озон контактирует быстрее, а значит, присутствует в воздухе недолго. Если же помещение отделано керамикой, ПВХ и пластиком, то опасная концентрация озона в воздухе будет держаться дольше.

Озонотерапия: недоказанная польза

Врачи уже более 100 лет используют так называемый медицинский озон — смесь озона и кислорода. Концентрация озона при этом составляет 0,2-80 мг в 1 л обычного кислорода.

Насчет эффективности процедуры озонотерапии медики так пока и не пришли к единому мнению.

Многие врачи считают, что она оказывает эффект на уровне плацебо, но в то же время процедура входит в список услуг многих крупных клиник и пользуется популярностью у населения.

По крайней мере, все доказательства эффективности озонотерапии относятся к наблюдательным исследованиям, но практически нет данных, которые подтверждали бы положительное действие на организм в ходе экспериментов.

Как действует озон при озонотерапии? За счет своей окислительной способности озон оказывает местный повреждающий эффект, активизируя процессы липолиза и т. п. Кроме того, организм реагирует на окислительный стресс, развивающийся под действием озона и запускает антиоксидантные и обменные процессы, приводит к усилению микроциркуляции в тканях и «подхлестывает» иммунную систему.

Внимание!

Применение озона в лечебных и косметологических целях понижает свертываемость крови, а это значит, что нельзя проводить озонотерапию на фоне приема антикоагулянтов, например, аспирина. Также не рекомендуется лечиться озоном в период месячных.

В 2009 году американские врачи продемонстрировали, что озонотерапия может оказывать обезболивающее действие при грыжах межпозвонковых дисков за счет уменьшения объема выступающего хряща.

Более подробно описать механизм действия озона исследователи затрудняются, но считают, что озонотерапию можно использовать для пациентов с грыжами дисков.

А в 2015 году американские ортопеды заявили, что инъекции озона в коленный сустав уменьшают воспаление и боли при артрите. Почему это происходит — ученые тоже пока точно объяснить не могут.

Озонирование: идеальная очистка

Благодаря тому, что озон один из самых сильных окислителей, он является отличным средством избавиться от любых вредных микроорганизмов — например, в воде бассейна. Обработка озоном губительна для всего живого — бактерий, вирусов, грибков, простейших и т. п. При этом природа еще не научилась вырабатывать резистентность к нему.

Что характерно, при обработке озоном удаляются различные запахи и вкусы, при этом сам озон не придает воде никаких специфических ароматов или привкусов. Кислотность воды также при обработке не меняется. Озон, в отличие от многих других дезинфицирующих веществ, не остается после очистки — он полностью превращается в кислород О2.

Главным минусом озонирования является дороговизна аппаратуры. Но выгоды столь велики, что озонирование становится нормой для современных бассейнов, уверенно вытесняя хлорирование воды с его повышенным риском аллергий, дерматитов и неприятным запахом.

Выводы Не стоит лишний раз контактировать с озоном без особой на то необходимости, благо его медицинская польза до сих пор в полной мере не доказана.

Озоновый слой еще пока достаточно велик, чтобы защищать нас от УФ-облучения. Так что принципиального повода для паники нет. Но живя в мегаполисе, следует помнить об озоне в воздухе.

В дни, когда на город опускается смог, не стоит торопиться подвергаться его воздействию.

Источник: https://news.rambler.ru/scitech/37916345-dvulikiy-ozon-opasen-ili-polezen/

Refy-free
Добавить комментарий