Die Ozonschicht der Erde wurde von Ozonlöchern durchbohrt: Steht die Menschheit vor einer globalen Katastrophe? Ursachen von Ozonlöchern.

Das Ozonloch wird als lokaler Abfall der Ozonkonzentration in der Ozonschicht der Erde angesehen. Experten gingen zunächst davon aus, dass sich die Ozonkonzentration aufgrund von Partikeln, die bei jeder Atomexplosion ausgestoßen werden, tendenziell ändert.

Lange galten Höhen- und Raumflugflüge als Schuldige für das Auftreten von Ozonlöchern in der Erdatmosphäre.

Im Zuge zahlreicher Studien und Experimente wurde jedoch nachgewiesen, dass der Ozongehalt aufgrund bestimmter stickstoffhaltiger natürlicher Luftschadstoffe qualitativ schwanken kann.

Die Hauptgründe für das Auftreten von Ozonlöchern

Längst ist bekannt, dass sich die Hauptmenge an natürlichem Ozon in einer Höhe von 15 bis 50 Kilometern über der Erdoberfläche befindet – in der Stratosphäre. Ozon bringt seinen größten Nutzen, indem es eine erhebliche Menge an ultravioletter Sonnenstrahlung absorbiert, die ansonsten für lebende Organismen auf unserem Planeten schädlich wäre. Eine Abnahme der Ozonkonzentration an einem bestimmten Ort kann auf zwei Arten von Luftverschmutzung zurückzuführen sein. Diese beinhalten:

Die natürlichen Prozesse, durch die Luftverschmutzung entsteht.
Anthropogene Verschmutzung der Erdatmosphäre.

Im Erdmantel finden ständig Entgasungsprozesse statt, bei denen eine Vielzahl organischer Verbindungen freigesetzt werden. Schlammvulkane und hydrothermale Quellen können diese Art von Gasen erzeugen.

Außerdem befinden sich in der Erdkruste bestimmte Gase, die in freiem Zustand vorliegen. Einige von ihnen können erreichen Erdoberfläche und durch Risse in der Erdkruste in die Atmosphäre diffundieren. Daher enthält die Oberflächenluft über Öl- und Gasbecken oft erhöhte Methanwerte. Diese Arten von Verschmutzungen können auf natürliche - im Zusammenhang mit Naturphänomenen auftretende - zurückgeführt werden.

Anthropogene Luftverschmutzung kann durch Starts von Weltraumraketen und Flüge von Überschalldüsenflugzeugen verursacht werden. Auch bei der Gewinnung und Verarbeitung zahlreicher Mineralien aus dem Erdinneren wird eine Vielzahl verschiedener chemischer Verbindungen in die Atmosphäre freigesetzt.

Große Industriestädte, die eine Art anthropogene Quelle darstellen, spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle bei der Luftverschmutzung. Luftmassen in solchen Gebieten werden durch den umfangreichen Straßenverkehr sowie durch Emissionen verschiedener Industrieunternehmen verschmutzt.

Die Geschichte der Entdeckung von Ozonlöchern in der Atmosphäre

Das Ozonloch wurde erstmals 1985 von einer Gruppe britischer Wissenschaftler unter der Leitung von Joe Farman entdeckt. Der Durchmesser des Lochs betrug mehr als 1000 Kilometer und es befand sich über der Antarktis - auf der Südhalbkugel. Dieses Ozonloch, das jährlich im August auftritt, verschwand von Dezember bis Januar.

Das Jahr 1992 war für Wissenschaftler dadurch gekennzeichnet, dass sich bereits über der Nordhalbkugel in der Antarktis ein weiteres Ozonloch mit einem viel kleineren Durchmesser gebildet hat. Und 2008 erreichte der Durchmesser des ersten Ozonphänomens, das in der Antarktis entdeckt wurde, seine maximale Rekordgröße - 27 Millionen Quadratkilometer.

Mögliche Folgen der Ausdehnung von Ozonlöchern

Da die Ozonschicht die Oberfläche unseres Planeten vor zu viel ultravioletter Sonnenstrahlung schützen soll, können Ozonlöcher als ein für lebende Organismen wirklich gefährliches Phänomen angesehen werden. Eine Abnahme der Ozonschicht erhöht den Fluss der Sonnenstrahlung erheblich, was sich auf den starken Anstieg der Zahl von Hautkrebs auswirken kann. Nicht weniger schädlich ist das Auftreten von Ozonlöchern für Pflanzen und Tiere auf der Erde.

Dank der öffentlichen Aufmerksamkeit wurde 1985 das Wiener Übereinkommen zum Schutz der Ozonschicht verabschiedet. Dann gab es das sogenannte Montrealer Protokoll, das 1987 verabschiedet wurde und eine Liste der gefährlichsten Fluorchlorkohlenwasserstoffe definierte. Gleichzeitig verpflichteten sich die Erzeugerländer dieser Luftschadstoffe, ihre Freisetzung zu begrenzen und bis zum Jahr 2000 ganz einzustellen.

Hypothesen über den natürlichen Ursprung des Ozonlochs

Aber russische Wissenschaftler haben eine Bestätigung der Hypothese über den natürlichen Ursprung des antarktischen Ozonlochs veröffentlicht. 1999 veröffentlichte NPO Typhoon eine wissenschaftliche Arbeit an der Moskauer Staatlichen Universität, in der nach Berechnungen der Geophysiker A.P. Kapitsa und A.A. Gavrilov existierte das antarktische Ozonloch, bevor es 1982 durch direkte experimentelle Methoden entdeckt wurde, was nach Ansicht russischer Wissenschaftler die Hypothese des natürlichen Ursprungs des Ozonlochs über der Antarktis bestätigt.

Die Autoren dieser wissenschaftlichen Arbeit waren A. P. Kapitsa (korrespondierendes Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften) b A. A. Gavrilov (Staatliche Universität Moskau). Den beiden Wissenschaftlern gelang es festzustellen, dass die Zahl der Fakten, die der anthropogenen Hypothese des Ursprungs des antarktischen Ozonlochs widersprechen, ständig zunimmt, und nachdem sie bewiesen hatten, dass die Daten über ungewöhnlich niedrige Werte des Gesamtozons in der Antarktis in den Jahren 1957-1959 liegen Richtig, es wurde deutlich, dass die Ursache der Ozonlöcher eine andere ist als die anthropogene.

Die Forschungsergebnisse von Kapitsa und Gavrilov wurden in Doklady Akademii Nauk, 1999, Bd. 366, Nr. 4, p. 543-546

Einführung

1.2 Ozonloch über der Antarktis

2. Hauptmaßnahmen zum Schutz der Ozonschicht

3. Die Regel der optimalen Komponentenkomplementarität

4. Gesetz N.F. Reimers über die Zerstörung der Hierarchie der Ökosysteme

Fazit

Verzeichnis der verwendeten Literatur

Einführung

Die moderne Sauerstoffatmosphäre der Erde ist ein einzigartiges Phänomen unter den Planeten des Sonnensystems, und dieses Merkmal ist mit der Anwesenheit von Leben auf unserem Planeten verbunden.

Das Problem der Ökologie für die Menschen ist jetzt zweifellos das wichtigste. Die Zerstörung der Ozonschicht der Erde weist auf die Realität einer ökologischen Katastrophe hin. Ozon - eine dreiatomige Form von Sauerstoff, wird in der oberen Atmosphäre unter dem Einfluss harter (kurzwelliger) ultravioletter Strahlung der Sonne gebildet.

Heute beunruhigt Ozon alle, auch diejenigen, die früher nicht die Existenz einer Ozonschicht in der Atmosphäre vermuteten und nur glaubten, dass der Geruch von Ozon ein Zeichen für frische Luft ist. (Kein Wunder, dass Ozon auf Griechisch „Geruch“ bedeutet.) Dieses Interesse ist verständlich – wir sprechen von der Zukunft der gesamten Biosphäre der Erde, einschließlich des Menschen selbst. Derzeit besteht die Notwendigkeit, bestimmte verbindliche Entscheidungen für alle zu treffen, die den Erhalt der Ozonschicht ermöglichen würden. Aber damit diese Entscheidungen richtig sind, brauchen wir vollständige Informationen über die Faktoren, die die Ozonmenge in der Erdatmosphäre verändern, sowie über die Eigenschaften von Ozon, darüber, wie genau es auf diese Faktoren reagiert.

1. Ozonlöcher und ihre Ursachen

Die Ozonschicht ist ein breiter atmosphärischer Gürtel, der sich von 10 bis 50 km über der Erdoberfläche erstreckt. Chemisch gesehen ist Ozon ein Molekül, das aus drei Sauerstoffatomen besteht (ein Sauerstoffmolekül enthält zwei Atome). Die Ozonkonzentration in der Atmosphäre ist sehr gering, und kleine Änderungen in der Ozonmenge führen zu großen Änderungen in der Intensität des ultravioletten Lichts, das die Erdoberfläche erreicht. Im Gegensatz zu gewöhnlichem Sauerstoff ist Ozon instabil, es wandelt sich leicht in eine zweiatomige, stabile Form von Sauerstoff um. Ozon ist ein viel stärkeres Oxidationsmittel als Sauerstoff, wodurch es Bakterien abtöten und Pflanzenwachstum und -entwicklung hemmen kann. Aufgrund seiner geringen Konzentration in den Oberflächenschichten der Luft unter normalen Bedingungen haben diese Eigenschaften jedoch praktisch keinen Einfluss auf den Zustand lebender Systeme.

Viel wichtiger ist seine andere Eigenschaft, die dieses Gas für alles Leben an Land absolut notwendig macht. Diese Eigenschaft ist die Fähigkeit von Ozon, harte (kurzwellige) ultraviolette (UV) Strahlung von der Sonne zu absorbieren. Quanten von hartem UV haben genug Energie, um einige chemische Bindungen aufzubrechen, daher wird sie als ionisierende Strahlung bezeichnet. Wie andere Strahlung dieser Art, Röntgen- und Gammastrahlung, verursacht sie zahlreiche Störungen in den Zellen lebender Organismen. Ozon entsteht unter dem Einfluss energiereicher Sonnenstrahlung, die die Reaktion zwischen O 2 und freien Sauerstoffatomen anregt. Unter dem Einfluss mäßiger Strahlung zerfällt es und absorbiert die Energie dieser Strahlung. Dieser Kreisprozess „frisst“ also das gefährliche Ultraviolett.

Ozonmoleküle sind wie Sauerstoff elektrisch neutral, d.h. tragen keine elektrische Ladung. Daher beeinflusst das Magnetfeld der Erde selbst nicht die Verteilung von Ozon in der Atmosphäre. Die obere Schicht der Atmosphäre, die Ionosphäre, fällt fast mit der Ozonschicht zusammen.

In den Polarzonen, wo die Kraftlinien des Erdmagnetfeldes auf seiner Oberfläche geschlossen sind, ist die Verzerrung der Ionosphäre sehr signifikant. Die Anzahl der Ionen, einschließlich ionisiertem Sauerstoff, in den oberen Schichten der Atmosphäre der Polarzonen wird reduziert. Der Hauptgrund für den geringen Ozongehalt im Bereich der Pole ist aber die geringe Intensität der Sonnenstrahlung, die selbst am Polartag in kleinen Winkeln zum Horizont fällt und während der Polarnacht vollständig fehlt. Der Bereich polarer „Löcher“ in der Ozonschicht ist ein zuverlässiger Indikator für Änderungen des gesamten atmosphärischen Ozons.

Der Ozongehalt in der Atmosphäre schwankt aufgrund vieler natürlicher Ursachen. Periodische Schwankungen sind mit Zyklen der Sonnenaktivität verbunden; Viele Bestandteile vulkanischer Gase sind in der Lage, Ozon zu zerstören, sodass eine Zunahme der vulkanischen Aktivität zu einer Abnahme seiner Konzentration führt. Ozonzerstörende Substanzen werden durch hohe, superorkanartige Geschwindigkeiten der Luftströmungen in der Stratosphäre über große Flächen verteilt. Da nicht nur Ozonabbauer transportiert werden, sondern auch Ozon selbst, breiten sich Ozonkonzentrationsstörungen schnell großräumig aus und lokale kleine „Löcher“ im Ozonschild, verursacht z. B. durch einen Raketenstart, werden relativ schnell eingezogen. Nur in den Polarregionen ist die Luft inaktiv, wodurch das dortige Verschwinden des Ozons nicht durch Drift aus anderen Breiten kompensiert wird und die polaren „Ozonlöcher“, insbesondere am Südpol, sehr stabil sind .

1.1 Quellen des Ozonabbaus

Zu den Ozonschichtabbauern gehören:

1) Freone.

Ozon wird unter dem Einfluss von Chlorverbindungen, den so genannten Freonen, zerstört, die, ebenfalls unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung zerstört, Chlor freisetzen, das das „dritte“ Atom von den Ozonmolekülen „abreißt“. Chlor bildet keine Verbindungen, sondern dient als „Bruch“-Katalysator. So kann ein Chloratom sehr viel Ozon „zerstören“. Es wird angenommen, dass Chlorverbindungen 50 bis 1500 Jahre (je nach Zusammensetzung der Substanz) der Erde in der Atmosphäre verbleiben können. Beobachtungen der Ozonschicht des Planeten werden seit Mitte der 1950er Jahre von Antarktisexpeditionen durchgeführt.

Es besteht kein Konsens über die Frage, wie viel eine Person an der Bildung von „Ozonlöchern“ schuld ist.

Einerseits ja, definitiv schuldig. Die Produktion von ozonabbauenden Verbindungen sollte minimiert oder besser noch ganz eingestellt werden. Das heißt, den gesamten Industriesektor mit einem Umsatz von vielen Milliarden Dollar aufzugeben. Und wenn Sie sich nicht weigern, übertragen Sie es auf eine „sichere“ Strecke, die auch Geld kostet.

Der Standpunkt der Skeptiker: Der menschliche Einfluss auf atmosphärische Prozesse ist bei aller Zerstörungskraft auf lokaler Ebene auf planetarischer Ebene vernachlässigbar. Die Anti-Freon-Kampagne der „Grünen“ hat einen völlig transparenten wirtschaftlichen und politischen Hintergrund: Mit ihrer Hilfe ersticken große amerikanische Konzerne (zB DuPont) ihre ausländischen Konkurrenten, indem sie Vereinbarungen zum „Umweltschutz“ auf staatlicher Ebene und mit Gewalt durchsetzen Einführung einer neuen technologischen Revolution, der wirtschaftlich schwache Staaten nicht standhalten können.

2) Höhenflugzeuge.

Nicht nur die Motorleistung eines Flugzeugs ist wichtig, sondern auch die Höhe, in der es fliegt und ozonzerstörende Stickoxide freisetzt. Je höher das Oxid oder Lachgas gebildet wird, desto zerstörerischer ist es für Ozon.

Die Gesamtmenge an Stickoxiden, die pro Jahr in die Atmosphäre freigesetzt wird, wird auf 1 Milliarde Tonnen geschätzt, etwa ein Drittel davon wird von Flugzeugen oberhalb der durchschnittlichen Tropopausenhöhe (11 km) emittiert. Bei Flugzeugen sind die schädlichsten Emissionen Militärflugzeuge, deren Zahl in die Zehntausende geht. Sie fliegen hauptsächlich in den Höhen der Ozonschicht.

3) Mineraldünger.

Ozon in der Stratosphäre kann auch dadurch abnehmen, dass Lachgas N 2 O in die Stratosphäre gelangt, das bei der Denitrifikation von durch Bodenbakterien gebundenem Stickstoff entsteht. Die gleiche Denitrifikation von gebundenem Stickstoff wird auch von Mikroorganismen in der oberen Schicht der Ozeane und Meere durchgeführt. Der Prozess der Denitrifikation steht in direktem Zusammenhang mit der Menge an gebundenem Stickstoff im Boden. Man kann also sicher sein, dass mit zunehmender Menge an Mineraldünger, die auf den Boden ausgebracht wird, auch die Menge an gebildetem Lachgas N 2 O in gleichem Maße zunimmt, außerdem werden aus Lachgas, das Blei, Stickoxide gebildet zur Zerstörung des stratosphärischen Ozons.

4) Nukleare Explosionen.

Atomexplosionen setzen viel Energie in Form von Wärme frei. Innerhalb weniger Sekunden nach einer nuklearen Explosion stellt sich eine Temperatur von 6000 0 K ein. Das ist die Energie des Feuerballs. In einer stark erhitzten Atmosphäre finden solche Umwandlungen chemischer Substanzen statt, die unter normalen Bedingungen entweder nicht stattfinden oder sehr langsam ablaufen. Was das Ozon anbelangt, so ist sein Verschwinden am gefährlichsten die Stickoxide, die während dieser Umwandlungen gebildet werden. So wurden im Zeitraum von 1952 bis 1971 infolge von Atomexplosionen etwa 3 Millionen Tonnen Stickoxide in der Atmosphäre gebildet. Ihr weiteres Schicksal ist folgendes: Durch die Durchmischung der Atmosphäre fallen sie in unterschiedliche Höhen, auch in die Atmosphäre. Dort gehen sie unter Beteiligung von Ozon chemische Reaktionen ein, die zu dessen Zerstörung führen.

5) Brennstoffverbrennung.

Das Auftreten von Ozonlöchern in den Polarregionen ist auf den Einfluss mehrerer Faktoren zurückzuführen. Durch die Belastung mit Stoffen natürlichen und anthropogenen Ursprungs sowie durch fehlende Sonneneinstrahlung im Polarwinter sinkt die Ozonkonzentration. Der anthropogene Hauptfaktor, der das Auftreten von Ozonlöchern in den Polarregionen verursacht, ist auf den Einfluss einer Reihe von Faktoren zurückzuführen. Durch die Belastung mit Stoffen natürlichen und anthropogenen Ursprungs sowie durch fehlende Sonneneinstrahlung im Polarwinter sinkt die Ozonkonzentration. Der wichtigste anthropogene Faktor, der eine Abnahme der Ozonkonzentration verursacht, ist die Freisetzung von chlor- und bromhaltigen Freonen. Außerdem verursachen extrem niedrige Temperaturen in den Polarregionen die Bildung sogenannter polarer Stratosphärenwolken, die in Kombination mit Polarwirbeln als Katalysatoren der Ozonzerfallsreaktion wirken, also Ozon einfach töten.

Quellen der Zerstörung

Zu den Ozonschichtabbauern gehören:

1) Freone.

Das Ozonloch über der Antarktis, das im Frühling zunimmt und im Herbst abnimmt, wurde 1985 entdeckt. Die Entdeckung der Meteorologen verursachte eine Kette von Folgen wirtschaftlicher Natur. Tatsache ist, dass die chemische Industrie für die Existenz eines „Lochs“ verantwortlich gemacht wurde, die Stoffe herstellt, die Freone enthalten, die zur Zerstörung von Ozon beitragen (von Deodorants bis zu Kühlaggregaten). Es besteht kein Konsens über die Frage, wie viel eine Person an der Bildung von „Ozonlöchern“ schuld ist. Einerseits - ja, natürlich schuldig. Die Produktion von ozonabbauenden Verbindungen sollte minimiert oder besser noch ganz eingestellt werden. Das heißt, den gesamten Industriesektor mit einem Umsatz von vielen Milliarden Dollar aufzugeben. Und wenn Sie sich nicht weigern, übertragen Sie es auf eine „sichere“ Strecke, die auch Geld kostet.

2)Flugzeuge in großer Höhe

Die Zerstörung der Ozonschicht wird nicht nur durch Freone erleichtert, die in die Atmosphäre freigesetzt werden und in die Stratosphäre gelangen. An der Zerstörung der Ozonschicht sind auch Stickoxide beteiligt, die bei Atomexplosionen entstehen. Aber auch in den Brennkammern von Turbojet-Triebwerken für Höhenflugzeuge entstehen Stickoxide. Aus dem dort vorhandenen Stickstoff und Sauerstoff entstehen Stickoxide. Die Stickoxidbildungsrate ist umso größer, je höher die Temperatur, also je größer die Motorleistung ist. Nicht nur die Motorleistung eines Flugzeugs ist wichtig, sondern auch die Höhe, in der es fliegt und ozonzerstörende Stickoxide freisetzt. Je höher das Oxid oder Lachgas gebildet wird, desto zerstörerischer ist es für Ozon. Die Gesamtmenge an Stickoxiden, die pro Jahr in die Atmosphäre freigesetzt wird, wird auf 1 Milliarde Tonnen geschätzt, etwa ein Drittel davon wird von Flugzeugen oberhalb der durchschnittlichen Tropopausenhöhe (11 km) emittiert. Bei Flugzeugen sind die schädlichsten Emissionen Militärflugzeuge, deren Zahl in die Zehntausende geht. Sie fliegen hauptsächlich in den Höhen der Ozonschicht.

3) Mineraldünger

4) nukleare Explosionen

Atomexplosionen setzen viel Energie in Form von Wärme frei. Innerhalb weniger Sekunden nach einer nuklearen Explosion stellt sich eine Temperatur von 6000 0 C ein. Das ist die Energie des Feuerballs. In einer stark erhitzten Atmosphäre finden solche Umwandlungen chemischer Substanzen statt, die unter normalen Bedingungen entweder nicht stattfinden oder sehr langsam ablaufen. Was das Ozon anbelangt, so ist sein Verschwinden am gefährlichsten die Stickoxide, die während dieser Umwandlungen gebildet werden. So wurden im Zeitraum von 1952 bis 1971 infolge von Atomexplosionen etwa 3 Millionen Tonnen Stickoxide in der Atmosphäre gebildet. Ihr weiteres Schicksal ist folgendes: Durch die Durchmischung der Atmosphäre fallen sie in unterschiedliche Höhen, auch in die Atmosphäre. Dort gehen sie unter Beteiligung von Ozon chemische Reaktionen ein, die zu dessen Zerstörung führen.

5) Kraftstoffverbrennung.

Lachgas findet sich auch in Rauchgasen von Kraftwerken. Tatsächlich ist die Tatsache, dass Stickoxide und -dioxide in Verbrennungsprodukten vorhanden sind, seit langem bekannt. Aber diese höheren Oxide wirken sich nicht auf Ozon aus. Sie verschmutzen natürlich die Atmosphäre, tragen zur Smogbildung bei, werden aber schnell aus der Troposphäre entfernt. Lachgas ist, wie bereits erwähnt, gefährlich für Ozon. Bei niedrigen Temperaturen entsteht es in folgenden Reaktionen:

N 2 + O + M \u003d N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 \u003d N 2 O \u003d 3H 2.

Das Ausmaß dieses Phänomens ist sehr bedeutsam. Auf diese Weise entstehen jährlich etwa 3 Millionen Tonnen Lachgas in der Atmosphäre! Diese Zahl weist darauf hin, dass es sich um eine Quelle der Ozonzerstörung handelt.

Fazit: Zerstörungsquellen sind: Freone, Höhenflugzeuge, Mineraldünger, Atomexplosionen, Brennstoffverbrennung.

Ozon kommt in Abgasen von Unternehmen vor und ist eine gefährliche Chemikalie. Es ist ein sehr aktives Element und kann eine Korrosion von Strukturelementen verschiedener Strukturen verursachen. In der Atmosphäre verwandelt sich Ozon jedoch in einen unschätzbaren Helfer, ohne den das Leben auf der Erde nicht existieren könnte.

Die Stratosphäre wird genannt, die derjenigen folgt, in der wir leben. Sein oberer Teil ist mit Ozon bedeckt, sein Gehalt in dieser Schicht beträgt 3 Moleküle pro 10 Millionen anderer Luftmoleküle. Trotz der Tatsache, dass die Konzentration sehr gering ist, erfüllt Ozon die wichtigste Funktion – es ist in der Lage, den Weg der ultravioletten Strahlen, die gleichzeitig mit dem Sonnenlicht aus dem Weltraum kommen, zu blockieren. Ultraviolette Strahlen beeinträchtigen die Struktur lebender Zellen und können die Entwicklung von Krankheiten wie Katarakt, Krebs und anderen schweren Erkrankungen verursachen.

Grundlage des Schutzes ist das folgende Prinzip. In dem Moment, in dem sich Sauerstoffmoleküle auf dem Weg ultravioletter Strahlen treffen, findet die Reaktion ihrer Aufspaltung in 2 Sauerstoffatome statt. Die resultierenden Atome verbinden sich mit nicht gespaltenen Molekülen und bilden Ozonmoleküle, die aus 3 Sauerstoffatomen bestehen. Beim Zusammentreffen mit Ozonmolekülen zerstören diese diese in drei Sauerstoffatome. Der Moment der Spaltung von Molekülen wird von der Freisetzung von Wärme begleitet und sie erreichen nicht mehr die Erdoberfläche.

Ozonlöcher

Der Prozess der Umwandlung von Sauerstoff in Ozon und umgekehrt wird als Sauerstoff-Ozon-Kreislauf bezeichnet. Sein Mechanismus ist ausgewogen, die Dynamik variiert jedoch je nach Intensität der Sonneneinstrahlung, Jahreszeit und Naturkatastrophen, insbesondere kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass menschliche Aktivitäten seine Dicke negativ beeinflussen. Der Abbau der Ozonschicht ist in den vergangenen Jahrzehnten vielerorts zu verzeichnen. In einigen Fällen verschwand es vollständig. Wie kann man die negativen Auswirkungen einer Person auf diesen Zyklus reduzieren?

Ozonlöcher entstehen dadurch, dass der Prozess der Zerstörung der Schutzschicht viel intensiver ist als ihre Entstehung. Dies liegt daran, dass die Atmosphäre im Laufe des menschlichen Lebens durch verschiedene ozonabbauende Verbindungen verschmutzt wird. Dies sind in erster Linie Chlor, Brom, Fluor, Kohlenstoff und Wasserstoff. Wissenschaftler glauben, dass FCKW die Hauptbedrohung für die Ozonschicht sind. Sie werden häufig in Kühlsystemen, industriellen Lösungsmitteln, Klimaanlagen und Aerosoldosen verwendet.

Chlor, das die Ozonschicht erreicht, interagiert mit. Die chemische Reaktion erzeugt auch ein Sauerstoffmolekül. Wenn Chloroxid auf ein freies Sauerstoffatom trifft, kommt es zu einer weiteren Wechselwirkung, wodurch Chlor freigesetzt wird und ein Sauerstoffmolekül entsteht. In Zukunft wiederholt sich die Kette, weil Chlor nicht in der Lage ist, die Grenzen der Atmosphäre zu überschreiten oder zu Boden zu sinken. Ozonlöcher sind eine Folge der Tatsache, dass die Konzentration dieses Elements aufgrund seiner beschleunigten Spaltung abnimmt, wenn fremde Fremdkomponenten in seiner Schicht auftreten.

Orte der Lokalisierung

Die größten Ozonlöcher wurden über der Antarktis gefunden. Ihre Größe entspricht praktisch der Fläche des Kontinents selbst. Dieses Gebiet ist praktisch unbewohnt, aber Wissenschaftler äußern Bedenken, dass sich die Lücke auf andere stark besiedelte Gebiete des Planeten ausweiten könnte. Dies ist mit dem Tod der Erde verbunden.

Um den Abbau der Ozonschicht zu verhindern, muss zunächst die Menge der in die Atmosphäre emittierten Schadstoffe reduziert werden. 1987 wurde in 180 Ländern der Montrealer Vertrag unterzeichnet, der eine schrittweise Reduzierung der Emissionen chlorhaltiger Stoffe vorsieht. Jetzt schrumpfen die Ozonlöcher bereits, und Wissenschaftler äußern die Hoffnung, dass sich die Situation bis 2050 vollständig verbessern wird.

Die Erde ist so angeordnet, dass ihr einzigartiges Ökosystem erhalten bleibt. Diesen Zwecken dienen die Schichten der Atmosphäre, die den Planeten vor dem Eindringen von ultravioletten Strahlen, Strahlung und Weltraummüll schützen. In der Natur ist alles perfekt, und Eingriffe in ihre Struktur führen zu verschiedenen Kataklysmen und Verletzungen der etablierten Ordnung. Ende des 20. Jahrhunderts tauchte ein klares Problem auf, das die gesamte Menschheit betrifft. Das Ozonloch bildete sich in der Antarktisregion und zog die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern aus aller Welt auf sich. Die kritische Lage der Ökologie wurde durch ein weiteres ernstes Problem verschärft.

Es wurde festgestellt, dass in der Ozonschicht, die die Erdoberfläche umgibt, eine mehr als tausend Kilometer große Lücke gebildet wurde. Durch sie dringt Strahlung ein, die Menschen, Tiere und Pflanzen beeinträchtigt. Später wurden an mehreren Stellen Ozonlöcher und Ausdünnungen der Gashülle entdeckt, die in der Öffentlichkeit für Aufsehen sorgten.

Die Essenz des Problems

Ozon wird aus Sauerstoff gebildet, der durch ultraviolette Strahlen beeinflusst wird. Aufgrund dieser Reaktion wird der Planet von einer Gasschicht umgeben, durch die keine Strahlung eindringen kann. Diese Schicht befindet sich in einer Höhe von 25-50 Kilometern über der Oberfläche. Die Dicke des Ozons ist nicht sehr groß, aber sie reicht völlig aus, damit alles Leben auf dem Planeten existieren kann.

Was ist das Ozonloch, gelernt in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts. Diese sensationelle Entdeckung wurde von britischen Wissenschaftlern gemacht. An Orten der Ozonzerstörung fehlt Gas nicht vollständig, seine Konzentration sinkt auf ein kritisches Niveau von 30%. Die in der Stratosphärenschicht gebildete Lücke leitet ultraviolette Strahlen an den Boden, die lebende Organismen verbrennen können.

Das erste derartige Loch wurde 1985 entdeckt. Sein Standort ist die Antarktis. Die Spitzenzeit, als sich das Ozonloch ausdehnte, war der August, und im Winter kondensierte das Gas und schloss das Loch in der Stratosphärenschicht praktisch. Kritische Punkte in der Höhe befinden sich in einer Entfernung von 19 Kilometern vom Boden.

Das zweite Ozonloch erschien über der Arktis. Seine Abmessungen waren viel kleiner, aber ansonsten gab es eine frappierende Ähnlichkeit. Kritische Höhen und Zeitpunkt des Verschwindens fielen zusammen. Derzeit treten Ozonlöcher an verschiedenen Orten auf.

Wie kommt es zur Verdünnung der Ozonschicht?

Wissenschaftler führen das Auftreten eines Problems mit der Ausdünnung der Ozonschicht auf Naturphänomene zurück, die an den Polen der Erde auftreten. Ihrer Theorie zufolge erreichen in den langen Polarnächten die Sonnenstrahlen die Erde nicht, und aus Sauerstoff kann kein Ozon gebildet werden. Dabei bilden sich Wolken mit hohem Chlorgehalt. Er ist es, der das zum Schutz des Planeten so notwendige Gas zerstört.

Die Erde durchlief eine Zeit vulkanischer Aktivität. Es wirkte sich auch nachteilig auf die Dicke der Ozonschicht aus. Emissionen von Verbrennungsprodukten in die Atmosphäre zerstörten die bereits dünne Schicht der Stratosphäre. Die Freisetzung von Freonen in die Luft ist ein weiterer Grund für die Ausdünnung der Schutzschicht der Erde.

Das Ozonloch verschwindet, sobald die Sonne zu scheinen beginnt und mit Sauerstoff interagiert. Durch Luftströmungen steigt das Gas auf und füllt den entstandenen Hohlraum. Diese Theorie beweist, dass die Ozonzirkulation konstant und unvermeidlich ist.

Andere Ursachen für Ozonlöcher

Auch wenn chemische Prozesse bei der Entstehung von Ozonlöchern eine dominierende Rolle spielen, schafft der menschliche Eingriff in die Natur die wesentlichen Voraussetzungen. Die natürlich vorkommenden Chloratome sind nicht die einzigen Substanzen, die Ozon schädigen. Das Gas wird auch durch die Einwirkung von Wasserstoff, Brom und Sauerstoff zerstört. Die Gründe für das Auftreten dieser Verbindungen in der Luft liegen in menschlichen Aktivitäten auf dem Planeten. Die Voraussetzungen sind:

Betrieb von Anlagen und Fabriken;
Mangel an Behandlungseinrichtungen;
atmosphärische Emissionen aus thermischen Kraftwerken;

Nukleare Explosionen wirkten sich nachteilig auf die Unversehrtheit der Atmosphäre aus. Ihre Folgen wirken sich noch immer auf die Ökologie des Planeten aus. Zum Zeitpunkt der Explosion entsteht eine große Menge an Stickoxiden, die beim Aufsteigen das Gas zerstören, das die Erde vor Strahlung schützt. In über 20 Jahren der Erprobung sind mehr als drei Millionen Tonnen dieser Substanz in die Atmosphäre gelangt.

Düsenflugzeuge haben eine verheerende Wirkung auf die Ozonschicht. Bei der Verbrennung von Brennstoff in Turbinen werden Stickoxide herausgeschleudert, die direkt in die Atmosphäre gelangen und Gasmoleküle zerstören. Derzeit wird von einer Million Tonnen Emissionen dieses Stoffes ein Drittel von Flugzeugen verursacht.

Es scheint, dass Mineraldünger harmlos und nützlich sind, aber tatsächlich wirken sie sich auch nachteilig auf die Atmosphäre aus. Bei der Interaktion mit Bakterien werden sie zu Lachgas verarbeitet und verändern dann unter dem Einfluss chemischer Reaktionen ihre Form und werden zu Oxiden.

Das Ozonloch ist also nicht nur ein Produkt natürlicher Phänomene, sondern auch. Grobe Entscheidungen können zu unerwarteten Ergebnissen führen.

Warum ist das Verschwinden der Ozonschicht rund um den Planeten gefährlich?

Die Sonne ist die Quelle von Wärme und Licht für alles auf dem Planeten. Tiere, Pflanzen und Menschen gedeihen dank seiner lebensspendenden Strahlen. Dies wurde von den Menschen der Antike bemerkt, die den Sonnengott als das wichtigste Idol betrachteten. Aber die Leuchte kann auch den Tod des Lebens auf dem Planeten verursachen.

Durch die unter dem Einfluss des Tandems von Mensch und Natur entstandenen Ozonlöcher kann Sonnenstrahlung auf die Erde fallen und alles verbrennen, was einmal gewachsen ist. Die nachteiligen Auswirkungen auf den Menschen liegen auf der Hand. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass, wenn das Schutzgas oder seine Schicht um ein Prozent dünner wird, siebentausend weitere Krebspatienten auf der Erde erscheinen werden. Zuerst wird die Haut der Menschen leiden und dann andere Organe.

Die Folgen der Bildung von Ozonlöchern betreffen nicht nur die Menschheit. Die Vegetation leidet ebenso wie die Tierwelt und die Bewohner der Tiefsee. Ihr Massensterben ist eine direkte Folge der Prozesse auf der Sonne und in der Atmosphäre.

Möglichkeiten zur Lösung des Problems

Die Gründe für das Auftreten von Ozonlöchern in der Atmosphäre sind vielfältig, aber auf eine wesentliche Tatsache zurückzuführen: unbedachte menschliche Aktivitäten und neue technologische Lösungen. Freone, die in die Atmosphäre gelangen und ihre Schutzschicht zerstören, sind ein Produkt der Verbrennung verschiedener Chemikalien.

Um diese Prozesse zu stoppen, sind grundlegend neue wissenschaftliche Entwicklungen erforderlich, die es ermöglichen, ohne den Einsatz von Stickstoff, Fluor und Brom sowie deren Derivaten zu produzieren, zu heizen, zu trainieren und zu fliegen.

Die Entstehung des Problems ist mit nachlässiger Produktion und landwirtschaftlichen Aktivitäten verbunden. Es ist Zeit zum Nachdenken:

über die Installation von Behandlungsanlagen an rauchenden Schornsteinen;
zum Ersatz chemischer Düngemittel durch organische;
bei der Umstellung des Verkehrs auf Strom.

In den letzten sechzehn Jahren, seit dem Jahr 2000, hat sich viel getan. Wissenschaftlern gelang es, erstaunliche Ergebnisse zu erzielen: Die Größe des Ozonlochs über der Antarktis hat sich um eine Fläche verringert, die dem Territorium Indiens entspricht.

Die Folgen eines fahrlässigen und unaufmerksamen Umgangs mit der Umwelt machen sich bereits bemerkbar. Um die Situation nicht noch weiter zu verschärfen, muss das Problem auf globaler Ebene angegangen werden.

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