დედამიწის ოზონის ფენა ოზონის ხვრელებით იყო გახვრეტილი: არის თუ არა კაცობრიობა გლობალური კატასტროფის წინაშე? ოზონის ხვრელების მიზეზები.

ოზონის ხვრელი მიჩნეულია დედამიწის ოზონის შრეში ოზონის კონცენტრაციის ადგილობრივ დაცემად. თავდაპირველად, ექსპერტები ვარაუდობდნენ, რომ ოზონის კონცენტრაცია იცვლება ნაწილაკების გამო, რომლებიც გამოიყოფა ნებისმიერი ატომური აფეთქების დროს.

დიდი ხნის განმავლობაში დედამიწის ატმოსფეროში ოზონის ხვრელების გაჩენის დამნაშავედ ითვლებოდა მაღალ სიმაღლეზე თვითმფრინავები და კოსმოსური ფრენები.

თუმცა, მრავალი კვლევისა და ექსპერიმენტის დროს დადასტურდა, რომ ოზონის შემცველობა შეიძლება ხარისხობრივად განსხვავდებოდეს აზოტის შემცველი ჰაერის გარკვეული ბუნებრივი დამაბინძურებლების გამო.

ოზონის ხვრელების გაჩენის ძირითადი მიზეზები

დიდი ხანია დადგენილია, რომ ბუნებრივი ოზონის ძირითად რაოდენობას შეიცავს დედამიწის ზედაპირიდან 15-დან 50 კილომეტრამდე სიმაღლეზე – სტრატოსფეროში. ოზონს უდიდესი სარგებელი მოაქვს მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების მნიშვნელოვანი რაოდენობის შთანთქმით, რაც სხვაგვარად საზიანო იქნებოდა ჩვენი პლანეტის ცოცხალი ორგანიზმებისთვის. გარკვეულ ადგილას ოზონის კონცენტრაციის დაქვეითება შეიძლება გამოწვეული იყოს ჰაერის ორი სახის დაბინძურებით. Ესენი მოიცავს:

ბუნებრივი პროცესები, რომლითაც ხდება ჰაერის დაბინძურება.
დედამიწის ატმოსფეროს ანთროპოგენური დაბინძურება.

დედამიწის მანტიაში გამუდმებით მიმდინარეობს დეგაზირების პროცესები, რის შედეგადაც გამოიყოფა სხვადასხვა სახის ორგანული ნაერთები. ტალახის ვულკანებს და ჰიდროთერმულ წყაროებს შეუძლიათ ამ ტიპის გაზების წარმოქმნა.

გარდა ამისა, დედამიწის ქერქში განლაგებულია გარკვეული აირები, რომლებიც თავისუფალ მდგომარეობაშია. ზოგიერთ მათგანს შეუძლია მიაღწიოს დედამიწის ზედაპირიდა ატმოსფეროში გავრცელდება დედამიწის ქერქის ბზარების მეშვეობით. ამიტომ, ნავთობისა და გაზის აუზების ზედაპირული ჰაერი ხშირად შეიცავს მეთანის მაღალ დონეს. ამ ტიპის დაბინძურება შეიძლება მიეკუთვნოს ბუნებრივ - ბუნებრივ მოვლენებთან დაკავშირებით წარმოქმნილ.

ჰაერის ანთროპოგენური დაბინძურება შეიძლება გამოწვეული იყოს კოსმოსური რაკეტების გაშვებით და ზებგერითი რეაქტიული თვითმფრინავების ფრენებით. ასევე, დიდი რაოდენობით სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები გამოიყოფა ატმოსფეროში დედამიწის ნაწლავებიდან მრავალი მინერალის მოპოვებისა და დამუშავების დროს.

დიდი ინდუსტრიული ქალაქები, რომლებიც ერთგვარი ანთროპოგენური წყაროა, ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ატმოსფეროს დაბინძურებაში. ჰაერის მასები ასეთ ადგილებში დაბინძურებულია საგზაო ტრანსპორტის ფართო ნაკადის გამო, ასევე სხვადასხვა სამრეწველო საწარმოების ემისიების გამო.

ატმოსფეროში ოზონის ხვრელების აღმოჩენის ისტორია

ოზონის ხვრელი პირველად 1985 წელს აღმოაჩინეს ბრიტანელ მეცნიერთა ჯგუფმა ჯო ფარმანის ხელმძღვანელობით. ხვრელის დიამეტრი 1000 კილომეტრზე მეტი იყო და ის მდებარეობდა ანტარქტიდის ზემოთ - სამხრეთ ნახევარსფეროში. ყოველწლიურად აგვისტოში, ეს ოზონის ხვრელი გაქრა დეკემბრიდან იანვრამდე.

1992 წელი მეცნიერებისთვის აღინიშნა იმით, რომ უკვე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროზე, ანტარქტიდაში, წარმოიქმნა კიდევ ერთი ოზონის ხვრელი, გაცილებით მცირე დიამეტრით. 2008 წელს კი ანტარქტიდაში აღმოჩენილი პირველი ოზონის ფენომენის დიამეტრმა მიაღწია მაქსიმალურ რეკორდულ ზომას - 27 მილიონი კვადრატული კილომეტრი.

ოზონის ხვრელების გაფართოების შესაძლო შედეგები

ვინაიდან ოზონის ფენა შექმნილია ჩვენი პლანეტის ზედაპირის დასაცავად ულტრაიისფერი მზის ჭარბი გამოსხივებისგან, ოზონის ხვრელები შეიძლება ჩაითვალოს ფენომენად, რომელიც მართლაც საშიშია ცოცხალი ორგანიზმებისთვის. ოზონის შრის შემცირება საგრძნობლად ზრდის მზის გამოსხივების ნაკადს, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს კანის კიბოს რაოდენობის მკვეთრ ზრდაზე. არანაკლებ საზიანოა დედამიწაზე მცენარეებისა და ცხოველებისთვის ოზონის ხვრელების გამოჩენა.

საზოგადოების ყურადღების წყალობით, 1985 წელს მიღებულ იქნა ვენის კონვენცია ოზონის შრის დაცვის შესახებ. შემდეგ იყო ეგრეთ წოდებული მონრეალის პროტოკოლი, რომელიც მიღებულ იქნა 1987 წელს და განსაზღვრა ყველაზე საშიში ქლოროფტორნახშირბადის სია. ამავდროულად, ამ ატმოსფერული დამაბინძურებლების მწარმოებელმა ქვეყნებმა პირობა დადეს, რომ შეზღუდეს მათი გამოყოფა და 2000 წლისთვის საერთოდ შეაჩერონ.

ჰიპოთეზები ოზონის ხვრელის ბუნებრივი წარმოშობის შესახებ

მაგრამ რუსმა მეცნიერებმა გამოაქვეყნეს ჰიპოთეზის დადასტურება ანტარქტიდის ოზონის ხვრელის ბუნებრივი წარმოშობის შესახებ. 1999 წელს NPO Typhoon-მა გამოაქვეყნა სამეცნიერო ნაშრომი მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტში, რომელშიც გეოფიზიკოსების A.P. გათვლებით. კაპიცა და ა.ა. გავრილოვი, ანტარქტიდის ოზონის ხვრელი არსებობდა მანამ, სანამ იგი 1982 წელს პირდაპირი ექსპერიმენტული მეთოდებით აღმოჩნდებოდა, რაც რუსი მეცნიერების აზრით, ადასტურებს ანტარქტიდაზე ოზონის ხვრელის ბუნებრივი წარმოშობის ჰიპოთეზას.

ამ სამეცნიერო ნაშრომის ავტორები იყვნენ A.P. Kapitsa (რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპონდენტი) b A.A. გავრილოვი (მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი). ორმა მეცნიერმა შეძლო დაედგინა, რომ ფაქტების რაოდენობა, რომლებიც ეწინააღმდეგება ანტარქტიდის ოზონის ხვრელის წარმოშობის ანთროპოგენურ ჰიპოთეზას, მუდმივად იზრდება და მას შემდეგ რაც დაამტკიცეს, რომ მონაცემები 1957-1959 წლებში ანტარქტიდაში მთლიანი ოზონის არანორმალურად დაბალი მნიშვნელობების შესახებ არის. მართალია, გაირკვა, რომ ოზონის ხვრელების გამომწვევი მიზეზი განსხვავდება ანთროპოგენისგან.

კაპიცასა და გავრილოვის კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა Doklady Akademii Nauk, 1999, ტ.366, No4, გვ. 543-546 წწ

შესავალი

1.2 ოზონის ხვრელი ანტარქტიდაზე

2. ოზონის შრის დაცვის ძირითადი ღონისძიებები

3. კომპონენტის ოპტიმალური კომპლემენტარობის წესი

4. კანონი ნ.ფ. რეიმერი ეკოსისტემების იერარქიის განადგურების შესახებ

დასკვნა

გამოყენებული ლიტერატურის სია

შესავალი

დედამიწის თანამედროვე ჟანგბადის ატმოსფერო უნიკალური მოვლენაა მზის სისტემის პლანეტებს შორის და ეს თვისება დაკავშირებულია ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლის არსებობასთან.

ადამიანებისთვის ეკოლოგიის პრობლემა უდავოდ ყველაზე აქტუალურია. დედამიწის ოზონის შრის განადგურება ეკოლოგიური კატასტროფის რეალობაზე მიუთითებს. ოზონი - ჟანგბადის ტრიატომური ფორმა, წარმოიქმნება ზედა ატმოსფეროში მზის მძიმე (მოკლე ტალღის სიგრძის) ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ.

დღეს ოზონი ყველას აწუხებს, მათაც კი, ვინც ადრე არ ეჭვობდა ატმოსფეროში ოზონის შრის არსებობაზე და მხოლოდ იმას სჯეროდა, რომ ოზონის სუნი სუფთა ჰაერის ნიშანია. (გასაკვირი არ არის, რომ ოზონი ბერძნულად ნიშნავს "სუნს".) ეს ინტერესი გასაგებია - საუბარია დედამიწის მთელი ბიოსფეროს მომავალზე, თვით ადამიანის ჩათვლით. ამჟამად საჭიროა გარკვეული სავალდებულო გადაწყვეტილებების მიღება ყველაფერზე, რაც შესაძლებელს გახდის ოზონის შრის შენარჩუნებას. მაგრამ იმისათვის, რომ ეს გადაწყვეტილებები იყოს სწორი, ჩვენ გვჭირდება სრული ინფორმაცია ფაქტორების შესახებ, რომლებიც ცვლის ოზონის რაოდენობას დედამიწის ატმოსფეროში, ასევე ოზონის თვისებების შესახებ, თუ როგორ რეაგირებს ის ამ ფაქტორებზე.

1. ოზონის ხვრელები და მათი მიზეზები

ოზონის ფენა არის ფართო ატმოსფერული სარტყელი, რომელიც ვრცელდება დედამიწის ზედაპირიდან 10-დან 50 კმ-მდე. ქიმიურად, ოზონი არის მოლეკულა, რომელიც შედგება სამი ჟანგბადის ატომისგან (ჟანგბადის მოლეკულა შეიცავს ორ ატომს). ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაცია ძალიან დაბალია და ოზონის ოდენობის მცირე ცვლილებები იწვევს დედამიწის ზედაპირზე ულტრაიისფერი გამოსხივების ინტენსივობის დიდ ცვლილებებს. ჩვეულებრივი ჟანგბადისგან განსხვავებით, ოზონი არასტაბილურია, ის ადვილად გარდაიქმნება ჟანგბადის დიატომურ, სტაბილურ ფორმად. ოზონი ბევრად უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია, ვიდრე ჟანგბადი, რის გამოც მას შეუძლია ბაქტერიების მოკვლა და მცენარის ზრდისა და განვითარების შეფერხება. თუმცა, ჰაერის ზედაპირულ ფენებში მისი დაბალი კონცენტრაციის გამო ნორმალურ პირობებში, მისი ეს მახასიათებლები პრაქტიკულად არ მოქმედებს ცოცხალი სისტემების მდგომარეობაზე.

ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია მისი სხვა თვისება, რაც ამ გაზს აბსოლუტურად აუცილებელს ხდის ხმელეთზე სიცოცხლისთვის. ეს თვისება არის ოზონის უნარი შთანთქას მყარი (მოკლეტალღოვანი) ულტრაიისფერი (UV) გამოსხივება მზისგან. მყარი ულტრაიისფერი გამოსხივების კვანტებს აქვთ საკმარისი ენერგია ზოგიერთი ქიმიური ბმის დასაშლელად, ამიტომ მას მაიონებელი გამოსხივება ეწოდება. ამ სახის სხვა გამოსხივების, რენტგენისა და გამა გამოსხივების მსგავსად, ის იწვევს მრავალრიცხოვან დარღვევას ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებში. ოზონი წარმოიქმნება მაღალი ენერგიის მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ, რომელიც ასტიმულირებს რეაქციას O 2 და თავისუფალი ჟანგბადის ატომებს შორის. ზომიერი რადიაციის გავლენით ის იშლება, შთანთქავს ამ გამოსხივების ენერგიას. ამრიგად, ეს ციკლური პროცესი "ჭამს" საშიშ ულტრაიისფერს.

ოზონის მოლეკულები, ისევე როგორც ჟანგბადი, ელექტრულად ნეიტრალურია, ე.ი. არ ატაროს ელექტრო მუხტი. მაშასადამე, დედამიწის მაგნიტური ველი თავად არ მოქმედებს ატმოსფეროში ოზონის განაწილებაზე. ატმოსფეროს ზედა ფენა, იონოსფერო, თითქმის ემთხვევა ოზონის შრეს.

პოლარულ ზონებში, სადაც დედამიწის მაგნიტური ველის ძალის ხაზები დახურულია მის ზედაპირზე, იონოსფეროს დამახინჯება ძალზე მნიშვნელოვანია. პოლარული ზონების ატმოსფეროს ზედა ფენებში იონების რაოდენობა, მათ შორის იონიზებული ჟანგბადი, მცირდება. მაგრამ პოლუსების რეგიონში ოზონის დაბალი შემცველობის მთავარი მიზეზი არის მზის გამოსხივების დაბალი ინტენსივობა, რომელიც მოდის პოლარული დღის განმავლობაშიც კი ჰორიზონტის მცირე კუთხით, ხოლო პოლარული ღამის განმავლობაში სრულიად არ არსებობს. ოზონის შრეში პოლარული „ხვრელების“ ფართობი ატმოსფერული ოზონის მთლიანი ცვლილებების საიმედო მაჩვენებელია.

ატმოსფეროში ოზონის შემცველობა იცვლება მრავალი ბუნებრივი მიზეზის გამო. პერიოდული რყევები დაკავშირებულია მზის აქტივობის ციკლებთან; ვულკანური აირების ბევრ კომპონენტს შეუძლია გაანადგუროს ოზონი, ამიტომ ვულკანური აქტივობის ზრდა იწვევს მისი კონცენტრაციის შემცირებას. სტრატოსფეროში ჰაერის დინების მაღალი, სუპერ ქარიშხალი სიჩქარის გამო დიდ ტერიტორიებზე ვრცელდება ოზონის დამღუპველი ნივთიერებები. არა მხოლოდ ოზონის დამშლელი ნივთიერებების ტრანსპორტირება ხდება, არამედ თავად ოზონიც, ამიტომ ოზონის კონცენტრაციის დარღვევა სწრაფად ვრცელდება დიდ ტერიტორიებზე და ოზონის ფარში ადგილობრივი მცირე „ხვრელები“, რომლებიც გამოწვეულია, მაგალითად, რაკეტის გაშვებით, შედარებით სწრაფად იჭრება. მხოლოდ პოლარულ რეგიონებშია ჰაერი უმოქმედო, რის შედეგადაც იქ ოზონის გაქრობა არ კომპენსირდება სხვა განედებიდან მისი გადაადგილებით, ხოლო პოლარული „ოზონის ხვრელები“, განსაკუთრებით სამხრეთ პოლუსზე, ძალიან სტაბილურია. .

1.1 ოზონის დაშლის წყაროები

ოზონის შრის დამღუპველებს შორისაა:

1) ფრეონები.

ოზონი განადგურებულია ქლორის ნაერთების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ცნობილია როგორც ფრეონები, რომლებიც ასევე ნადგურდებიან მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ, გამოყოფენ ქლორს, რომელიც „აშორებს“ „მესამე“ ატომს ოზონის მოლეკულებიდან. ქლორი არ ქმნის ნაერთებს, მაგრამ ემსახურება როგორც "რღვევის" კატალიზატორი. ამრიგად, ქლორის ერთ ატომს შეუძლია ბევრი ოზონის „განადგურება“. ითვლება, რომ ქლორის ნაერთებს შეუძლიათ დედამიწის ატმოსფეროში დარჩენა 50-დან 1500 წლამდე (დამოკიდებულია ნივთიერების შემადგენლობიდან). პლანეტის ოზონის შრეზე დაკვირვება ანტარქტიდის ექსპედიციების მიერ 1950-იანი წლების შუა ხანებიდან დაიწყო.

არ არსებობს კონსენსუსი იმაზე, თუ რამდენად არის ადამიანი დამნაშავე "ოზონის ხვრელების" წარმოქმნაში.

ერთის მხრივ, დიახ, აუცილებლად დამნაშავე. ოზონის დამშლელი ნაერთების წარმოება მინიმუმამდე უნდა შემცირდეს ან, უკეთესია, საერთოდ შეწყდეს. ანუ მრეწველობის მთელი სექტორის მიტოვება, მრავალ მილიარდი დოლარის ბრუნვით. ხოლო თუ უარს არ იტყვით, გადაიტანეთ ის "უსაფრთხო" ტრასაზე, რომელიც ასევე ღირს.

სკეპტიკოსების თვალსაზრისი: ადამიანის გავლენა ატმოსფერულ პროცესებზე, მთელი მისი დესტრუქციულობით ადგილობრივ დონეზე, პლანეტარული მასშტაბით უმნიშვნელოა. „მწვანეების“ ანტიფრეონის კამპანიას აქვს სრულიად გამჭვირვალე ეკონომიკური და პოლიტიკური ფონი: მისი დახმარებით, მსხვილი ამერიკული კორპორაციები (მაგალითად, DuPont) ახშობენ თავიანთ უცხოელ კონკურენტებს სახელმწიფო დონეზე „გარემოს დაცვის“ შესახებ შეთანხმებების დაწესებით და ძალით. ახალი ტექნოლოგიური რევოლუციის შემოღება, რომელსაც ეკონომიკურად უფრო სუსტი სახელმწიფოები ვერ უძლებენ.

2) მაღალსიმაღლე თვითმფრინავი.

მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ თვითმფრინავის ძრავის სიმძლავრე, არამედ სიმაღლე, რომელზეც ის დაფრინავს და გამოყოფს ოზონის დამღუპველ აზოტის ოქსიდებს. რაც უფრო მაღალია ოქსიდი ან აზოტის ოქსიდი, მით უფრო დამანგრეველია ის ოზონისთვის.

ატმოსფეროში გამოშვებული აზოტის ოქსიდის მთლიანი რაოდენობა წელიწადში 1 მილიარდ ტონას შეადგენს.ამ რაოდენობის დაახლოებით მესამედი გამოიყოფა თვითმფრინავებით საშუალო ტროპოპაუზის დონეზე (11 კმ) ზემოთ. რაც შეეხება თვითმფრინავებს, ყველაზე მავნე გამონაბოლქვი სამხედრო თვითმფრინავებია, რომელთა რიცხვი ათეულ ათასობითა. ისინი ძირითადად ოზონის შრის სიმაღლეებზე დაფრინავენ.

3) მინერალური სასუქები.

სტრატოსფეროში ოზონი ასევე შეიძლება შემცირდეს იმის გამო, რომ აზოტის ოქსიდი N 2 O შემოდის სტრატოსფეროში, რომელიც წარმოიქმნება ნიადაგის ბაქტერიებით შეკრული აზოტის დენიტრიფიკაციის დროს. შეკრული აზოტის იგივე დენიტრიფიკაციას ახორციელებენ აგრეთვე ოკეანეებისა და ზღვების ზედა ფენის მიკროორგანიზმები. დენიტრიფიკაციის პროცესი პირდაპირ კავშირშია ნიადაგში შეკრული აზოტის რაოდენობასთან. ამრიგად, შეიძლება დარწმუნებული ვიყოთ, რომ ნიადაგში შეტანილი მინერალური სასუქების რაოდენობის მატებასთან ერთად, იმავე ზომით გაიზრდება წარმოქმნილი აზოტის ოქსიდის N 2 O რაოდენობაც. გარდა ამისა, აზოტის ოქსიდიდან წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდები, რაც იწვევს სტრატოსფეროს ოზონის განადგურებამდე.

4) ბირთვული აფეთქებები.

ბირთვული აფეთქებები ათავისუფლებს უამრავ ენერგიას სითბოს სახით. 6000 0 K-ის ტოლი ტემპერატურა დგინდება ბირთვული აფეთქებიდან რამდენიმე წამში. ეს არის ცეცხლოვანი ბურთის ენერგია. ძლიერ გახურებულ ატმოსფეროში ხდება ქიმიური ნივთიერებების ისეთი ტრანსფორმაციები, რომლებიც ან არ ხდება ნორმალურ პირობებში, ან მიმდინარეობს ძალიან ნელა. რაც შეეხება ოზონს, მის გაქრობას, მისთვის ყველაზე საშიში ამ გარდაქმნების დროს წარმოქმნილი აზოტის ოქსიდებია. ამრიგად, 1952 წლიდან 1971 წლამდე პერიოდში, ბირთვული აფეთქებების შედეგად, ატმოსფეროში წარმოიქმნა დაახლოებით 3 მილიონი ტონა აზოტის ოქსიდი. მათი შემდგომი ბედი ასეთია: ატმოსფეროს შერევის შედეგად ეცემა სხვადასხვა სიმაღლეზე, მათ შორის ატმოსფეროში. იქ ისინი შედიან ქიმიურ რეაქციებში ოზონის მონაწილეობით, რაც იწვევს მის განადგურებას.

5) საწვავის წვა.

ოზონის ხვრელების გაჩენა პოლარულ რეგიონებში განპირობებულია მთელი რიგი ფაქტორების გავლენით. ოზონის კონცენტრაცია მცირდება ბუნებრივი და ანთროპოგენური წარმოშობის ნივთიერებების ზემოქმედების შედეგად, ასევე პოლარული ზამთრის პერიოდში მზის რადიაციის ნაკლებობის გამო. მთავარი ანთროპოგენური ფაქტორი, რომელიც იწვევს პოლარულ რეგიონებში ოზონის ხვრელების გაჩენას, განპირობებულია რიგი ფაქტორების გავლენით. ოზონის კონცენტრაცია მცირდება ბუნებრივი და ანთროპოგენური წარმოშობის ნივთიერებების ზემოქმედების შედეგად, ასევე პოლარული ზამთრის პერიოდში მზის რადიაციის ნაკლებობის გამო. ოზონის კონცენტრაციის დაქვეითების გამომწვევი მთავარ ანთროპოგენურ ფაქტორად ითვლება ქლორის და ბრომის შემცველი ფრეონების გამოყოფა. გარდა ამისა, პოლარული რეგიონების უკიდურესად დაბალი ტემპერატურა იწვევს ეგრეთ წოდებულ პოლარული სტრატოსფერული ღრუბლების წარმოქმნას, რომლებიც პოლარულ მორევებთან ერთად მოქმედებენ როგორც კატალიზატორები ოზონის დაშლის რეაქციაში, ანუ ისინი უბრალოდ კლავენ ოზონს.

განადგურების წყაროები

ოზონის შრის დამღუპველებს შორისაა:

1) ფრეონები.

ოზონის ხვრელი ანტარქტიდაზე, რომელიც იზრდება გაზაფხულზე და მცირდება შემოდგომაზე, აღმოაჩინეს 1985 წელს. მეტეოროლოგების აღმოჩენამ გამოიწვია ეკონომიკური ხასიათის შედეგების ჯაჭვი. ფაქტია, რომ "ხვრელის" არსებობა ქიმიურ მრეწველობას დააბრალეს, რომელიც აწარმოებს ფრეონების შემცველ ნივთიერებებს, რომლებიც ხელს უწყობენ ოზონის განადგურებას (დეზოდორანტებიდან სამაცივრე ბლოკებამდე). არ არსებობს კონსენსუსი იმაზე, თუ რამდენად არის ადამიანი დამნაშავე "ოზონის ხვრელების" წარმოქმნაში. ერთის მხრივ - დიახ, რა თქმა უნდა, დამნაშავე. ოზონის დამშლელი ნაერთების წარმოება მინიმუმამდე უნდა შემცირდეს ან, უკეთესია, საერთოდ შეწყდეს. ანუ მრეწველობის მთელი სექტორის მიტოვება, მრავალ მილიარდი დოლარის ბრუნვით. ხოლო თუ უარს არ იტყვით, გადაიტანეთ ის "უსაფრთხო" ტრასაზე, რომელიც ასევე ღირს.

2)მაღალი სიმაღლის თვითმფრინავი

ოზონის შრის განადგურებას ხელს უწყობს არა მხოლოდ ატმოსფეროში გამოთავისუფლებული და სტრატოსფეროში შეღწევის ფრეონები. აზოტის ოქსიდები, რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული აფეთქებების დროს, ასევე მონაწილეობს ოზონის შრის განადგურებაში. მაგრამ აზოტის ოქსიდები ასევე წარმოიქმნება მაღალი სიმაღლის თვითმფრინავების ტურბორეაქტიული ძრავების წვის კამერებში. აზოტის ოქსიდები იქმნება იქ არსებული აზოტისა და ჟანგბადისგან. აზოტის ოქსიდების წარმოქმნის სიჩქარე რაც უფრო დიდია, რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, ანუ მით მეტია ძრავის სიმძლავრე. მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ თვითმფრინავის ძრავის სიმძლავრე, არამედ სიმაღლე, რომელზეც ის დაფრინავს და გამოყოფს ოზონის დამღუპველ აზოტის ოქსიდებს. რაც უფრო მაღალია ოქსიდი ან აზოტის ოქსიდი, მით უფრო დამანგრეველია ის ოზონისთვის. ატმოსფეროში გამოშვებული აზოტის ოქსიდის მთლიანი რაოდენობა წელიწადში 1 მილიარდ ტონას შეადგენს.ამ რაოდენობის დაახლოებით მესამედი გამოიყოფა თვითმფრინავებით საშუალო ტროპოპაუზის დონეზე (11 კმ) ზემოთ. რაც შეეხება თვითმფრინავებს, ყველაზე მავნე გამონაბოლქვი სამხედრო თვითმფრინავებია, რომელთა რიცხვი ათეულ ათასობითა. ისინი ძირითადად ოზონის შრის სიმაღლეებზე დაფრინავენ.

3) მინერალური სასუქები

4) ბირთვული აფეთქებები

ბირთვული აფეთქებები ათავისუფლებს უამრავ ენერგიას სითბოს სახით. 6000 0 C-ის ტოლი ტემპერატურა დგინდება ბირთვული აფეთქებიდან რამდენიმე წამში. ეს არის ცეცხლოვანი ბურთის ენერგია. ძლიერ გახურებულ ატმოსფეროში ხდება ქიმიური ნივთიერებების ისეთი ტრანსფორმაციები, რომლებიც ან არ ხდება ნორმალურ პირობებში, ან მიმდინარეობს ძალიან ნელა. რაც შეეხება ოზონს, მის გაქრობას, მისთვის ყველაზე საშიში ამ გარდაქმნების დროს წარმოქმნილი აზოტის ოქსიდებია. ასე რომ, 1952 წლიდან 1971 წლამდე პერიოდში, ბირთვული აფეთქებების შედეგად, ატმოსფეროში წარმოიქმნა დაახლოებით 3 მილიონი ტონა აზოტის ოქსიდი. მათი შემდგომი ბედი ასეთია: ატმოსფეროს შერევის შედეგად ეცემა სხვადასხვა სიმაღლეზე, მათ შორის ატმოსფეროში. იქ ისინი შედიან ქიმიურ რეაქციებში ოზონის მონაწილეობით, რაც იწვევს მის განადგურებას.

5) საწვავის წვა.

აზოტის ოქსიდი ასევე გვხვდება ელექტროსადგურების გრიპის აირებში. სინამდვილეში, ის ფაქტი, რომ აზოტის ოქსიდი და დიოქსიდი იმყოფება წვის პროდუქტებში, დიდი ხანია ცნობილია. მაგრამ ეს უმაღლესი ოქსიდები არ მოქმედებს ოზონზე. ისინი, რა თქმა უნდა, აბინძურებენ ატმოსფეროს, ხელს უწყობენ მასში სმოგის წარმოქმნას, მაგრამ სწრაფად ამოღებულია ტროპოსფეროდან. აზოტის ოქსიდი, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, საშიშია ოზონისთვის. დაბალ ტემპერატურაზე იგი წარმოიქმნება შემდეგ რეაქციებში:

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

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

ამ ფენომენის მასშტაბები ძალიან მნიშვნელოვანია. ამ გზით ყოველწლიურად ატმოსფეროში წარმოიქმნება დაახლოებით 3 მილიონი ტონა აზოტის ოქსიდი! ეს მაჩვენებელი მიუთითებს, რომ ის ოზონის განადგურების წყაროა.

დასკვნა: განადგურების წყაროებია: ფრეონები, მაღალსიმაღლე თვითმფრინავები, მინერალური სასუქები, ბირთვული აფეთქებები, საწვავის წვა.

ოზონი გვხვდება ბიზნესის მიერ გამოყოფილ ნარჩენ აირებში და არის საშიში ქიმიური ნივთიერება. ეს არის ძალიან აქტიური ელემენტი და შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა სტრუქტურის სტრუქტურული ელემენტების კოროზია. თუმცა, ატმოსფეროში ოზონი გარდაიქმნება ფასდაუდებელ დამხმარედ, რომლის გარეშეც დედამიწაზე სიცოცხლე უბრალოდ ვერ იარსებებდა.

სტრატოსფეროს ჰქვია, რომელიც მიჰყვება მას, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ. მისი ზედა ნაწილი დაფარულია ოზონით, მისი შემცველობა ამ ფენაში არის 3 მოლეკულა 10 მილიონ სხვა ჰაერის მოლეკულაზე. მიუხედავად იმისა, რომ კონცენტრაცია ძალიან დაბალია, ოზონი ასრულებს ყველაზე მნიშვნელოვან ფუნქციას - მას შეუძლია გადაკეტოს კოსმოსიდან გამომავალი ულტრაიისფერი სხივების გზა მზის სინათლესთან ერთად. ულტრაიისფერი სხივები უარყოფითად მოქმედებს ცოცხალი უჯრედების სტრუქტურაზე და შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადებების განვითარება, როგორიცაა თვალის კატარაქტა, კიბო და სხვა სერიოზული დაავადებები.

დაცვის საფუძველი შემდეგი პრინციპია. იმ მომენტში, როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები ხვდებიან ულტრაიისფერი სხივების გზაზე, ხდება მათი დაყოფის რეაქცია ჟანგბადის 2 ატომად. შედეგად მიღებული ატომები ერწყმის არაგაყოფილ მოლეკულებს და ქმნიან ოზონის მოლეკულებს, რომლებიც შედგება ჟანგბადის 3 ატომისგან. ოზონის მოლეკულებთან შეხვედრისას ეს უკანასკნელი ანადგურებს მათ ჟანგბადის სამ ატომად. მოლეკულების გაყოფის მომენტს თან ახლავს სითბოს გამოყოფა და ისინი აღარ აღწევენ დედამიწის ზედაპირს.

ოზონის ხვრელები

ჟანგბადის ოზონად გადაქცევის პროცესს და პირიქით ეწოდება ჟანგბად-ოზონის ციკლი. მისი მექანიზმი დაბალანსებულია, თუმცა დინამიზმი იცვლება მზის რადიაციის ინტენსივობის, სეზონისა და ბუნებრივი კატასტროფების მიხედვით, კერძოდ, მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ადამიანის აქტივობა უარყოფითად მოქმედებს მის სისქეზე. გასული ათწლეულების განმავლობაში ბევრგან დაფიქსირდა ოზონის შრის განადგურება. ზოგიერთ შემთხვევაში, ის მთლიანად გაქრა. როგორ შევამციროთ ადამიანის უარყოფითი გავლენა ამ ციკლზე?

ოზონის ხვრელები წარმოიქმნება იმის გამო, რომ დამცავი ფენის განადგურების პროცესი ბევრად უფრო ინტენსიურია, ვიდრე მისი წარმოქმნა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ადამიანის ცხოვრების პროცესში ატმოსფერო ბინძურდება სხვადასხვა ოზონის დამშლელი ნაერთებით. ეს არის, პირველ რიგში, ქლორი, ბრომი, ფტორი, ნახშირბადი და წყალბადი. მეცნიერები თვლიან, რომ CFC-ები ოზონის შრის მთავარი საფრთხეა. ისინი ფართოდ გამოიყენება მაცივარში, სამრეწველო გამხსნელებში, კონდიციონერებში და აეროზოლის ქილებში.

ქლორი, რომელიც აღწევს ოზონის შრეს, ურთიერთქმედებს. ქიმიური რეაქცია ასევე წარმოქმნის ჟანგბადის მოლეკულას. როდესაც ქლორის ოქსიდი ხვდება თავისუფალ ჟანგბადის ატომს, ხდება სხვა ურთიერთქმედება, რის შედეგადაც გამოიყოფა ქლორი და ჩნდება ჟანგბადის მოლეკულა. მომავალში, ჯაჭვი მეორდება, რადგან ქლორს არ შეუძლია გასცდეს ატმოსფეროს საზღვრებს ან ჩაიძიროს მიწაზე. ოზონის ხვრელები იმის შედეგია, რომ ამ ელემენტის კონცენტრაცია მცირდება მისი დაჩქარებული გაყოფის გამო, როდესაც მის ფენაში ჩნდება უცხო კომპონენტები.

ლოკალიზაციის ადგილები

ანტარქტიდაზე ოზონის ყველაზე დიდი ხვრელები აღმოაჩინეს. მათი ზომა პრაქტიკულად შეესაბამება თავად კონტინენტის ფართობს. ეს ტერიტორია პრაქტიკულად დაუსახლებელია, მაგრამ მეცნიერები გამოთქვამენ შეშფოთებას იმის გამო, რომ ეს უფსკრული შეიძლება გავრცელდეს პლანეტის სხვა, ძლიერ დასახლებულ რაიონებში. ეს სავსეა დედამიწის სიკვდილით.

ოზონის შრის შემცირების თავიდან ასაცილებლად, პირველ რიგში აუცილებელია ატმოსფეროში გამოსხივებული მავნე ნივთიერებების რაოდენობის შემცირება. 1987 წელს 180 ქვეყანაში დაიდო მონრეალის ხელშეკრულება, რომელიც ითვალისწინებს ქლორის შემცველი ნივთიერებების ემისიების შემცირებას ეტაპობრივად. ახლა ოზონის ხვრელები უკვე მცირდება და მეცნიერები იმედს გამოთქვამენ, რომ 2050 წლისთვის მდგომარეობა მთლიანად გამოსწორდება.

დედამიწა ისეა მოწყობილი, რომ მისი უნიკალური ეკოსისტემა შენარჩუნებულია. ამ მიზნებს ემსახურება ატმოსფეროს ფენები, რომლებიც პლანეტას ფარავს ულტრაიისფერი სხივების, რადიაციის და კოსმოსური ნარჩენების შეღწევისგან. ბუნებაში ყველაფერი იდეალურადაა და მის სტრუქტურაში ჩარევა იწვევს სხვადასხვა კატაკლიზმებს და დადგენილი წესრიგის დარღვევას. მე-20 საუკუნის ბოლოს გაჩნდა აშკარა პრობლემა, რომელიც მთელ კაცობრიობას აწუხებს. ოზონის ხვრელი წარმოიქმნა ანტარქტიდის რეგიონში და მიიპყრო მეცნიერთა ყურადღება მთელი მსოფლიოდან. ეკოლოგიის კრიტიკულ მდგომარეობას კიდევ ერთი სერიოზული პრობლემა ამძიმებდა.

გაირკვა, რომ დედამიწის ზედაპირის მიმდებარე ოზონის შრეში წარმოიქმნა უფსკრული, ზომით ათას კილომეტრზე მეტი. მისი მეშვეობით შემოდის რადიაცია, რომელიც უარყოფითად მოქმედებს ადამიანებზე, ცხოველებზე და მცენარეულობაზე. ოზონის ხვრელები და გაზის კონვერტის გათხელება მოგვიანებით კიდევ რამდენიმე ადგილას აღმოაჩინეს, რამაც საზოგადოების წრეებში აჟიოტაჟი გამოიწვია.

პრობლემის არსი

ოზონი წარმოიქმნება ჟანგბადისგან, რომელიც გავლენას ახდენს ულტრაიისფერი სხივებით. ამ რეაქციის გამო, პლანეტა დაფარულია გაზის ფენით, რომლის მეშვეობითაც რადიაცია ვერ შედის. ეს ფენა ზედაპირიდან 25-50 კილომეტრის სიმაღლეზე მდებარეობს. ოზონის სისქე არც თუ ისე დიდია, მაგრამ სავსებით საკმარისია პლანეტაზე მთელი სიცოცხლის არსებობისთვის.

რა არის ოზონის ხვრელი, რომელიც შეიტყვეს გასული საუკუნის 80-იან წლებში. ეს სენსაციური აღმოჩენა ბრიტანელმა მეცნიერებმა გააკეთეს. ოზონის განადგურების ადგილებში გაზი მთლიანად არ არის, მისი კონცენტრაცია მცირდება კრიტიკულ დონემდე 30%. სტრატოსფეროს ფენაში წარმოქმნილი უფსკრული გადასცემს ულტრაიისფერ სხივებს მიწაზე, რომელსაც შეუძლია ცოცხალი ორგანიზმების დაწვა.

პირველი ასეთი ხვრელი 1985 წელს აღმოაჩინეს. მისი მდებარეობა ანტარქტიდაა. პიკის დრო, როდესაც ოზონის ხვრელი გაფართოვდა, იყო აგვისტო, ხოლო ზამთარში გაზი კონდენსირებული იყო და პრაქტიკულად დახურა ხვრელი სტრატოსფეროს ფენაში. სიმაღლეში კრიტიკული წერტილები განლაგებულია მიწიდან 19 კილომეტრის დაშორებით.

არქტიკაზე მეორე ოზონის ხვრელი გაჩნდა. მისი ზომები გაცილებით მცირე იყო, მაგრამ სხვაგვარად იყო გასაოცარი მსგავსება. კრიტიკული სიმაღლეები და გაუჩინარების დრო ერთმანეთს დაემთხვა. ამჟამად ოზონის ხვრელები სხვადასხვა ადგილას ჩნდება.

როგორ ხდება ოზონის შრის გათხელება?

მეცნიერები ოზონის შრის შეთხელების პრობლემის გაჩენას უკავშირებენ ბუნებრივ მოვლენებს, რომლებიც ხდება დედამიწის პოლუსებზე. მათი თეორიის თანახმად, გრძელი პოლარული ღამეების დროს მზის სხივები დედამიწას არ აღწევს და ოზონი ჟანგბადისგან ვერ წარმოიქმნება. ამასთან დაკავშირებით იქმნება ღრუბლები ქლორის მაღალი შემცველობით. სწორედ ის ანადგურებს პლანეტის დასაცავად ასე აუცილებელ გაზს.

დედამიწა ვულკანური აქტივობის პერიოდს გადიოდა. ასევე მავნე ზეგავლენას ახდენდა ოზონის შრის სისქეზე. წვის პროდუქტების ატმოსფეროში ემისიებმა გაანადგურა სტრატოსფეროს ისედაც თხელი ფენა. ფრეონების ჰაერში გამოშვება კიდევ ერთი მიზეზია დედამიწის დამცავი ფენის გათხელების.

ოზონის ხვრელი ქრება როგორც კი მზე იწყებს ნათებას და ჟანგბადთან ურთიერთქმედებას. ჰაერის ნაკადების გამო გაზი ამოდის და ავსებს წარმოქმნილ სიცარიელეს. ეს თეორია ადასტურებს, რომ ოზონის ცირკულაცია მუდმივი და გარდაუვალია.

ოზონის ხვრელების სხვა მიზეზები

მიუხედავად იმისა, რომ ქიმიური პროცესები დომინანტურ როლს თამაშობენ ოზონის ხვრელების ფორმირებაში, ადამიანის გავლენა ბუნებაზე ქმნის ძირითად წინაპირობებს. ქლორის ბუნებრივად არსებული ატომები არ არის ერთადერთი ნივთიერებები, რომლებიც აზიანებენ ოზონს. გაზი ასევე განადგურებულია წყალბადის, ბრომისა და ჟანგბადის მოქმედებით. ჰაერში ამ ნაერთების გამოჩენის მიზეზები პლანეტაზე ადამიანის საქმიანობაშია. წინაპირობებია:

ქარხნებისა და ქარხნების ექსპლუატაცია;
სამკურნალო საშუალებების ნაკლებობა;
თბოელექტროსადგურებიდან ატმოსფერული ემისიები;

ბირთვულმა აფეთქებებმა საზიანო გავლენა მოახდინა ატმოსფეროს მთლიანობაზე. მათი შედეგები კვლავ მოქმედებს პლანეტის ეკოლოგიაზე. აფეთქების დროს წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით აზოტის ოქსიდები, რომლებიც აწევით ანადგურებენ გაზს, რომელიც იცავს დედამიწას რადიაციისგან. ტესტირების 20 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ამ ნივთიერების სამ მილიონ ტონაზე მეტი ატმოსფეროში შევიდა.

რეაქტიული თვითმფრინავები დამანგრეველ გავლენას ახდენენ ოზონის შრეზე. როდესაც საწვავი იწვება ტურბინებში, აზოტის ოქსიდები გამოიყოფა, ისინი პირდაპირ შედიან ატმოსფეროში და ანადგურებენ გაზის მოლეკულებს. ამჟამად, ამ ნივთიერების მილიონი ტონა გამონაბოლქვიდან მესამედი მოდის თვითმფრინავებზე.

როგორც ჩანს, მინერალური სასუქები უვნებელი და სასარგებლოა, მაგრამ სინამდვილეში ისინი ასევე უარყოფითად მოქმედებს ატმოსფეროზე. ბაქტერიებთან ურთიერთობისას ისინი მუშავდება აზოტის ოქსიდში, შემდეგ კი ქიმიური რეაქციების გავლენით იცვლის ფორმას და იქცევა ოქსიდებად.

ამრიგად, ოზონის ხვრელი არა მხოლოდ ბუნებრივი ფენომენების პროდუქტია, არამედ. უხეში გადაწყვეტილებების მიღებამ შეიძლება გამოიწვიოს მოულოდნელი შედეგები.

რატომ არის საშიში პლანეტის ირგვლივ ოზონის შრის გაქრობა?

მზე არის სითბოს და სინათლის წყარო პლანეტაზე არსებული ყველაფრისთვის. ცხოველები, მცენარეები და ადამიანი ყვავის მისი მაცოცხლებელი სხივების წყალობით. ამას აღნიშნავდნენ ანტიკური სამყაროს ხალხი, რომლებიც მთავარ კერპად მზე-ღმერთს თვლიდნენ. მაგრამ მნათობმა ასევე შეიძლება გამოიწვიოს სიცოცხლის სიკვდილი პლანეტაზე.

ადამიანისა და ბუნების ტანდემის გავლენის ქვეშ წარმოქმნილი ოზონის ხვრელების მეშვეობით მზის გამოსხივება შეიძლება დაეცეს დედამიწაზე და დაწვას ყველაფერი, რაც ოდესღაც გაიზარდა. ადამიანებზე მავნე ზემოქმედება აშკარაა. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ თუ დამცავი გაზი ან მისი ფენა ერთი პროცენტით თხელი გახდება, მაშინ დედამიწაზე კიდევ შვიდი ათასი კიბოთი დაავადებული გამოჩნდება. უპირველეს ყოვლისა, ადამიანების კანი დაზარალდება, შემდეგ კი სხვა ორგანოები.

ოზონის ხვრელების წარმოქმნის შედეგები გავლენას ახდენს არა მხოლოდ კაცობრიობაზე. ზარალდება მცენარეულობა, ასევე ველური ბუნება და ღრმა ზღვის მკვიდრნი. მათი მასობრივი გადაშენება მზეზე და ატმოსფეროში მიმდინარე პროცესების პირდაპირი შედეგია.

პრობლემის გადაჭრის გზები

ატმოსფეროში ოზონის ხვრელების გაჩენის მიზეზები მრავალფეროვანია, მაგრამ ერთ არსებით ფაქტზე მოდის: დაუფიქრებელი ადამიანის საქმიანობა და ახალი ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებები. ფრეონები, რომლებიც შედიან ატმოსფეროში და ანადგურებენ მის დამცავ ფენას, წარმოადგენენ სხვადასხვა ქიმიკატების წვის პროდუქტს.

ამ პროცესების შესაჩერებლად საჭიროა ფუნდამენტურად ახალი სამეცნიერო განვითარება, რაც შესაძლებელს გახდის აზოტის, ფტორისა და ბრომის, აგრეთვე მათი წარმოებულების გამომუშავების, გაცხელების, დამუშავებისა და ფრენის გარეშე.

პრობლემის გაჩენა უყურადღებო საწარმოო და სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობას უკავშირდება. დროა ვიფიქროთ:

მოსაწევ საკვამურებზე გამწმენდი საშუალებების დამონტაჟებაზე;
ქიმიური სასუქების ორგანულით ჩანაცვლებაზე;
ტრანსპორტის ელექტროენერგიაზე გადასვლის შესახებ.

საკმაოდ ბევრი გაკეთდა ბოლო თექვსმეტი წლის განმავლობაში, 2000 წლიდან. მეცნიერებმა შეძლეს საოცარი შედეგების მიღწევა: ანტარქტიდაზე ოზონის ხვრელის ზომა შემცირდა ინდოეთის ტერიტორიის ტოლი ფართობით.

გარემოსადმი დაუდევარი და უყურადღებო დამოკიდებულების შედეგები უკვე იგრძნობა. იმისათვის, რომ ვითარება კიდევ უფრო არ გამწვავდეს, საჭიროა პრობლემის მოგვარება გლობალურ დონეზე.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი