Az ózonoszféra egy bolygónk légkörének olyan rétege, amely késlelteti az ultraibolya spektrum legmerevebb részét. Néhány típusú napfény káros az élő szervezetekre. Időnként az ózonoszfér vékonyabbá válik, különféle méretű rések jelennek meg benne. A veszélyes sugarak szabadon behatolhatnak a Föld felszínén található nyílásokon keresztül. Hol található az ózonréteg? Mit lehet tenni annak megmentése érdekében? A javasolt cikk a Föld földrajzi és ökológiai problémáinak megvitatására szolgál.
Mi az ózon?
Az Oxigén a földön két egyszerű gáznemű vegyület formájában létezik, része a víznek és nagyon sok más szokásos szervetlen és szerves anyagnak (szilikátok, karbonátok, szulfátok, fehérjék, szénhidrátok, zsírok). Az elem egyik legismertebb allotrop változata az egyszerű anyag oxigén, képlete O 2. Az atomok második módosítása az O (ózon). Ennek az anyagnak a képlete O 3. A triatomiális molekulák energiafelesleggel képződnek, például a természetben villámcsapódás eredményeként. Ezután megtudjuk, mi a Föld ózonrétege, miért változik annak vastagsága folyamatosan.
Normál körülmények között az ózon kék gáz, éles, specifikus aromájú. Az anyag molekulatömege 48 (összehasonlítás céljából, Mr (levegő) = 29). Az ózon szaga a viharra emlékeztet, mert ennek a természetes jelenségnek az következtében az O 3 molekulák nagyobbá válnak. A koncentráció nem csak az ózonréteg közelében növekszik, hanem a Föld felszínének közelében is. Ez a kémiailag aktív anyag mérgező az élő szervezetekre, de gyorsan szétesik (bomlik). A laboratóriumban és az iparban speciális eszközöket - ózonizátorokat - hoztak létre az elektromos kisülések levegőn vagy oxigénnel történő továbbítására.
Mi az ózonréteg?
Az O 3 molekulák nagy kémiai és biológiai aktivitással bírnak. A harmadik atom kötődése a diatomikus oxigénhez a vegyület energiatartalékának és instabilitásának növekedését kíséri. Az ózon könnyen bomlik molekuláris oxigénné és aktív részecskévé, amely más anyagokat energetikailag oxidálja és elpusztítja a mikroorganizmusokat. De gyakrabban az illatos vegyülettel kapcsolatos kérdések annak felhalmozódásával járnak a Föld feletti légkörben. Mi az ózonréteg, és miért veszélyes annak megsemmisítése?
Közvetlenül a bolygónk felszínén mindig van egy bizonyos számú O 3 molekula, de a vegyület koncentrációja a magassággal növekszik. Ennek az anyagnak a képződése a sztratoszférában a nap ultraibolya sugárzása miatt fordul elő, amely nagy energiaellátást hordoz.
ozonosphere
A Föld felett van egy űrtartomány, ahol az ózon sokkal nagyobb, mint a felszín közelében. Általánosságban elmondható, hogy az O 3 molekulákból álló héj vékony és szakaszos. Hol van a Föld ózonrétege vagy bolygónk ózonoszférája? A képernyő vastagságának következetlensége többször zavarba hozta a kutatókat.
A Föld légkörében mindig van bizonyos mennyiségű ózon, koncentrációjának jelentős ingadozása figyelhető meg a magassággal és az évek során. Ezekkel a problémákkal foglalkozunk, miután megtudtuk az O 3 molekulákból készült védőpajzs pontos helyét.
Hol van a Föld ózonrétege?
Az ózonmolekulák tartalmának észrevehető növekedése 10 km távolságra kezdődik és 50 km-re a Föld fölött marad. De a troposzféra anyagának mennyisége még nem látható. A földfelszíntől való távolodáskor az ózon sűrűsége növekszik. A maximális értékek a sztratoszférában, annak területén 20-25 km magasságban esnek. Itt az O 3 molekulák tízszeresen vannak jelen, mint a Föld felszínén.
De miért okozza az ózonréteg vastagsága és integritása a tudósokat és a hétköznapi embereket? A védőpajzs állapotának fellendülése az elmúlt században felbukkant. A kutatók azt találták, hogy az Antarktisz felett a légkör ózonrétege vékonyabbá vált. Megállapítottuk a jelenség fő okát - az O 3 molekulák disszociációját. A pusztítás számos tényező együttes hatása következtében következik be, ezek közül a vezető az antropogén, az emberiség tevékenységeivel összefüggésben.
Ózonlyukak
Az elmúlt 30–40 évben a tudósok észrevették, hogy a védőpajzsban rések jelennek meg a Föld felszíne felett. A tudományos közösséget riasztók jelentették arról, hogy az ózonréteg - a Föld pajzs - aktívan lebomlik. Az 1980-as évek közepén az összes média jelentést tett közzé egy „lyukról” az Antarktisz felett. A kutatók észrevették, hogy ez az ózonréteg-rés tavasszal növekszik. A károsodás növekedésének fő oka a mű- és szintetikus anyagok - klór-fluor-szénhidrogének. Ezen vegyületek leggyakoribb csoportjai a freonok vagy a klódogének. Több mint 40 ebbe a csoportba tartozó anyag ismert. Számos forrásból származnak, mivel az alkalmazások magukban foglalják az élelmiszeripart, vegyipart, illatszert és más iparágakat.
A freonok összetétele a szén és a hidrogén mellett halogéneket is tartalmaz: fluort, klórt, néha brómat. Számos ilyen anyagot használnak hűtőközegként hűtőszekrényekben, légkondicionálókon. Maguk a freonok stabilak, de magas hőmérsékleten és aktív vegyi anyagok jelenlétében oxidációs reakciókat indítanak. A reakciótermékek között lehetnek az élő szervezetekre mérgező vegyületek.
Freonok és az ózonszűrő
A klór-fluorozott szénhidrogének kölcsönhatásba lépnek az O3-molekulákkal és elpusztítják a Föld felszíne feletti védőréteget. Eleinte az ózonoszféra elvékonyodását a vastagság természetes ingadozásának tekintették, amely folyamatosan megtörténik. De az idő múlásával az Antarktisz felett olyan lyukakat láttunk az északi féltekén. Az ilyen rések száma az első megfigyelés óta nőtt, ám ezek kisebbek, mint a jégkontinentum fölött.
A tudósok kezdetben kételkedtek abban, hogy az ózon pusztulását freonok okozzák. Ezek nagy molekulatömegű anyagok. Hogyan érhetik el a sztratoszférát, ahol az ózonréteg sokkal nehezebb, mint az oxigén, a nitrogén és a szén-dioxid? A vihar idején a légkörben növekvő áramlások megfigyelése, valamint az elvégzett kísérletek bebizonyították, hogy a különböző részecskék levegőn áthatolhatnak a Föld felett 10–20 km magasságra, ahol a troposzféra és a sztratoszféra határa helyezkedik el.
Különböző ózonpusztítók
A szuperszonikus repülőgépek és a különféle űrhajók motorjainak üzemanyag-elégetéséből származó nitrogén-oxidok szintén belépnek az ózonvédő zónába. Kiegészítik azon anyagok listáját, amelyekből a légkör, az ózonréteg és a földi vulkánok kibocsátása megsemmisül. A gáz- és poráramok néha eléri a 10–15 kilométer magasságot, és több száz ezer kilométerre terjednek.
A nagy ipari központok és a nagyvárosok közötti szmog szintén hozzájárul az O 3 molekulák disszociációjához a légkörben. Az ózonlyukak méretének növekedésének oka az úgynevezett üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése is az atmoszférában, ahol az ózonréteg található. Így az éghajlatváltozás globális környezeti kérdése közvetlenül kapcsolódik az ózonkárosodással kapcsolatos kérdésekhez. A tény az, hogy az üvegházhatású gázok olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek reagálnak O 3 molekulákkal. Az ózon disszociál, az oxigénatom más elemek oxidációját okozza.
Az ózonpajzs elvesztésének veszélye
Vannak-e hézagok az ózonoszférában, mielőtt az űrbe repülnének, a freonok és más légköri szennyező anyagok megjelenése? A felsorolt kérdések vitathatóak, de egy következtetés nyilvánvaló: a légkör ózonrétegét meg kell vizsgálni és meg kell őrizni a pusztulástól. Bolygónk, az O 3 molekulák szitája nélkül, elveszíti védelmét egy bizonyos hosszúságú kemény kozmikus sugarak ellen, amelyet egy hatóanyagréteg felszív. Ha az ózonréteg vékony vagy hiányzik, akkor a Föld alapvető életfolyamatai veszélyben vannak. A túlzott ultraibolya sugárzás növeli a mutációk kockázatát az élő szervezetek sejtjeiben.
Ózonréteg-védelem
Az elmúlt évszázadokban és évezredekben a védőpajzs vastagságára vonatkozó adatok hiánya megnehezíti az előrejelzéseket. Mi történik, ha az ózonoszfér teljesen összeomlik? Az orvosok évtizedek óta megfigyelték a bőrrák által érintett emberek számának növekedését. Ez az egyik betegség, amely túlzott ultraibolya sugárzást okoz.
1987-ben több ország csatlakozott a Montreali Jegyzőkönyvhöz, amely a klorofluor-szénhidrogének előállításának csökkentését és teljes betiltását irányozta elő. Ez volt csak az egyik olyan intézkedés, amely elősegíti az ózonréteg - a Föld ultraibolya pajzsának - megőrzését. De a freonokat továbbra is az ipar állítja elő, és belépnek a légkörbe. A Montreali Jegyzőkönyv betartása azonban az ózon lyukainak csökkenéséhez vezetett.
