Kde je ozonová vrstva? Co je ozónová vrstva a proč je její zničení škodlivé?

Ozonosféra je vrstvou atmosféry naší planety, která zadržuje nejtěžší část ultrafialového spektra. Některé druhy slunečního světla škodí živým organismům. Pravidelně se ozonosféra stává tenčí a v ní se objevují mezery různých velikostí. Prostřednictvím vznikajících otvorů na povrchu Země mohou volně pronikat nebezpečné paprsky. Kde je ozónovou vrstvu?

Co je ozon?

Kyslík ve světě existují ve formě dvou jednoduchých plynných sloučenin, část vody a velmi velký počet dalších běžných anorganických a organických látek (křemičitany, uhličitany, sírany, bílkoviny, sacharidy, tuk). Jedna ze slavnějších allotropních modifikací prvku je jednoduchá kyslíková látka, její vzorec je O₂. Druhá modifikace atomů je O (ozón). Vzorec této látky - O₃. Triatomické molekuly se vytvářejí s přebytkem energie, například v důsledku výboje blesku v přírodě. Dále zjistíme, jaký je ozon vrstvy Země, proč se jeho tloušťka neustále mění.

Ozón za normálních podmínek je modrý plyn s ostrým a specifickým příchutím. Molekulová hmotnost látky je 48 (pro srovnání, p_(vzduch) = 29). Vůně ozónu připomíná bouřku, protože po tomto přírodním jevu molekul O₃ Ve vzduchu se stává větší. Koncentrace se zvyšuje nejen tam, kde je umístěna ozonová vrstva, ale také blízko k povrchu Země. Tato reaktivní látka je toxická pro živé organismy, ale rychle se odděluje (rozpadá). V laboratoři a v průmyslu byly vytvořeny speciální přístroje - ozonizátory - které přenášejí elektrické výboje vzduchem nebo kyslíkem.

Co je to ozonová vrstva?

Molekuly O₃ mají vysokou chemickou a biologickou aktivitu. Přidání třetího atomu k diatomickému kyslíku je doprovázeno zvýšením energetické rezervy a nestability sloučeniny. Ozon se snadno rozkládá na molekulární kyslík a aktivní částice, která energicky oxiduje jiné látky a zabíjí mikroorganismy. Ale častěji než ne, otázky spojené s vůní sloučeniny se týkají jejího hromadění v atmosféře nad Zemí. Co je ozónová vrstva a proč je její zničení škodlivé?

Přímo blízko povrchu naší planety existuje vždy určitý počet molekul O₃, ale s výškou se koncentrace sloučeniny zvyšuje. Tvorba této látky nastává ve stratosféře díky ultrafialovému záření Slunce, které nese velké množství energie.

Ozonosféra

Je tam oblast nad zemí, kde je ozon mnohem větší než povrch. Ale jako celek se skládá z molekul O₃, - tenké a přerušované. Kde je ozonová vrstva Země nebo ozonosféra naší planety? Nesrovnalost tloušťky této obrazovky často zaměňuje výzkumníky.

V zemské atmosféře je vždy určité množství ozonu, v jeho koncentraci se vyskytují významné výkyvy s výškou a rokem. Tyto problémy řešíme poté, co zjistíme přesné umístění ochranného štítu z molekul O₃.

Kde je ozonová vrstva Země?

Výrazný nárůst obsahu ozonové molekuly začíná ve vzdálenosti 10 km a zůstává až 50 km nad zemí. Ale množství hmoty, která je v troposféře, ještě není obrazovkou. Jak se zvyšuje vzdálenost od zemského povrchu, hustota ozónu se zvyšuje. Maximální hodnoty spadají na stratosféru, její oblast v nadmořské výšce 20 až 25 km. Zde molekuly O₃ obsahuje desetkrát více než na povrchu Země.

Ale proč je tloušťka, celistvost ozónové vrstvy příčinou obav mezi vědci a obyčejnými lidmi? V posledním století vybuchl výbuch nad stavem ochranného plátna. Vědci zjistili, že ozónová vrstva atmosféry nad Antarktidou se ztenčila. Byla zjištěna hlavní příčina tohoto jevu - disociace molekul O₃. Zničení vzniká jako důsledek společného dopadu řady faktorů, které mezi nimi vedou k antropogenní povaze činnosti člověka.

Ozonové otvory

V posledních 30-40 letech vědci zaznamenali vzhled mezery na ochranném plášti nad zemským povrchem. Poplach vědecké komunity byl způsoben zprávami, že ozonová vrstva - štít Země - je silně ponižující. Všechna média v polovině 80. let publikovala zprávy o "díře" nad Antarktidou. Vědci poukázali na skutečnost, že tato mezera v ozonové vrstvě se na jaře zvyšuje. Hlavní příčinou vzniku poškození byly umělé a syntetické látky - chlorfluoruhlovodíky. Nejčastějšími skupinami těchto sloučenin jsou freony nebo chladiva. Do této skupiny patří více než 40 látek. Přicházejí z mnoha zdrojů, protože oblasti použití zahrnují potraviny, chemikálie, parfémy a další průmyslová odvětví.

Složení freonů, s výjimkou uhlíku a vodíku, zahrnuje halogen: fluor, chlor a někdy i brom. Velké množství těchto látek se používá jako chladicí kapaliny v chladničkách, klimatizačních zařízeních. Freony samotné jsou stabilní, ale při vysokých teplotách a za přítomnosti aktivních chemických látek dochází k oxidačním reakcím. Mezi reakčními produkty mohou být sloučeniny, které jsou toxické pro živé organismy.

Freony a ozónová obrazovka

Chlorfluorované uhlovodíky interagují s molekulami O3 a zničí ochrannou vrstvu nad zemským povrchem. Zpočátku bylo zředění ozonosféry bráno jako přirozená fluktuace její tloušťky, která se stává neustále. Ale v průběhu času byly díry jako "otvory" nad Antarktidou viděny po celé severní polokouli. Počet těchto mezer se od prvního pozorování zvýšil, ale ve velikosti jsou menší než v ledovém kontinentu.

Zpočátku vědci pochybovali o tom, že to byly freony, které způsobily proces vyčerpání ozonu. Jedná se o látky s velkou molekulovou hmotností. Jak se mohou dostat do stratosféry, kde je ozonová vrstva, jestliže je mnohem těžší než kyslík, dusík a oxid uhličitý? Pozorování vzestupně proudy v atmosféře při bouřce, a experimenty prokázaly možnost průniku různých částic se vzduchem do výšky 10-20 km nad zemským povrchem, kde je hranice troposféře a stratosféře.

Řada ničitelů ozónu

Ozonové síto také přijímá oxidy dusíku vznikající při spalování paliva v motorech nadzvukových letadel a různých druzích kosmické lodi. Doplňte seznam látek, ze kterých se zničí atmosféra, ozonová vrstva, emise suchozemských soprů. Někdy proudění plynů a prachu dosahuje výšky 10-15 kilometrů a probíhá stovky tisíc kilometrů.

Smog na velkých průmyslových centrech a megacities také přispívá k disociaci molekul O₃ v atmosféře. Důvodem pro zvýšení velikosti ozonových děr se také považuje zvýšení koncentrací takzvaných skleníkových plynů v atmosféře, kde je umístěna ozonová vrstva. Celosvětový ekologický problém změny klimatu tedy přímo souvisí s otázkami spojenými s vyčerpáváním ozonu. Faktem je, že skleníkové plyny obsahují látky, které reagují s molekulami O₃. Ozón se disociuje, kyslíkový atom způsobuje oxidaci dalších prvků.

Nebezpečí ztráty ozónového štítu

Byly tam mezery v ozonosféře před lety do vesmíru, vzhled freonů a dalších znečišťujících látek v atmosféře? Uvedené otázky jsou kontroverzní, ale závěr naznačuje jednu: ozonová vrstva atmosféry musí být studována a chráněna před ničením. Naše planeta bez obrazovky molekul O₃ ztrácí svou ochranu před tvrdými kosmickými paprsky o určité délce, které jsou absorbovány vrstvou účinné látky. Pokud je ozónová síta tenká nebo chybí, jsou ohroženy hlavní životní procesy na Zemi. Nadměrné ultrafialové záření zvyšuje riziko mutací v buňkách živých organismů.

Ochrana ozonové vrstvy

Nedostatek údajů o tloušťce ochranného plátna v minulých staletích a tisíciletích činí předpovědi obtížnými. Co se stane, když se ozonosféra úplně zhroutí? Několik desetiletí lékaři zaznamenali nárůst počtu lidí postižených rakovinou kůže. Jedná se o jednu z onemocnění, která vede k nadměrnému ultrafialovému záření.

V roce 1987 se několik zemí připojilo k Montrealskému protokolu, který stanovil snížení a úplný zákaz výroby chlorfluoruhlovodíků. To byla jen jedna z opatření, která pomůže zachovat ozónovou vrstvu - ultrafialový štít Země. Freon však stále vyrábí průmysl a vstupuje do atmosféry. Nicméně dodržování Montrealského protokolu vedlo ke snížení ozónových děr.

Co mohou udělat všichni, aby zachránili ozonosféru?

Vědci tvrdí, že úplné obnovení ochranné obrazovky bude trvat několik desítek let. To je v případě, že je jeho intenzivní destrukce zastavena, což způsobuje mnoho pochybností. Skleníkové plyny pokračují do atmosféry, raketové a jiné kosmické lodě jsou spuštěny a flotila letadel v různých zemích roste. To znamená, že vědci musí ještě vyvinout účinné způsoby, jak chránit ozónový štít před ničením.

Na každodenní úrovni může každý přispět také. Ozón bude méně rozložen, pokud bude vzduch čistit, bude obsahovat méně prachu, sazí, toxických výfukových emisí vozidel. K ochraně jemné ozonosféry je zapotřebí zastavit spalování odpadů a zajistit jejich bezpečnou likvidaci všude tam. Doprava musí být převedena na palivo šetrnější k životnímu prostředí, a to všude s cílem zachovat různé druhy energetických zdrojů.