Zniszczenie warstwy ozonowej przyczyny, proces, konsekwencje

Zniszczenie warstwy ozonowej Jest to spowodowane spadkiem poziomów cząsteczek ozonu (lub₃) W stratosferze Ziemi, ze względu na uwalnianie zanieczyszczających gaz.

Ta dziura w warstwie ozonowej jest niebezpiecznym dla życia na ziemi, ponieważ ta warstwa gazowa jest ochronną osłoną przed promieniowaniem ultrafioletowym. Warstwa ozonu (ozonosfery) jest paskiem gazu ozonowego (lub₃) powstaje w niskiej stratosferze o wysokości około 25 km.

Otwór warstwy ozonowej w 2006 roku, z około 27.5 milionów km kwadratowych. Niebieskie i fioletowe obszary to miejsce, w którym jest mniej ozonu, a zielony, żółty i czerwony, gdzie jest więcej ozonu.

Ozon powstaje, gdy cząsteczka tlenu jest dysocjacja (lub₂) Przez działanie promieniowania ultrafioletowego, generując dwa atomy tlenu. Następnie atom tlenu (O) jest połączony z cząsteczką tlenu (lub₂), Produkcja lub₃ (ozon).

W 1985 r. Na biegunie południowym odkryto dziurę w warstwie ozonu, który powstał podczas południowej wiosny (lipiec-wrzesień). Naukowcy odkryli, że zniszczenie ozonu jest konsekwencją działania niektórych gazów wydanych środowisku przez działalność człowieka.

Zniszczenie warstwy ozonowej w wysokich proporcjach wystrzeliło alarmy, promując międzynarodowe porozumienie w sprawie przyczyn zjawiska. Wśród głównych destrukcyjnych gazów warstwy ozonowej są chlorofluorowęglany (CFC) i tlenki azotu (NOX).

W 1989 r. Spowodowało to, że otwór w warstwie ozonowej na Antarktydzie osiągnęła minimalne rozszerzenie w 2019 r.

Z drugiej strony w styczniu 2011 r. Następnie w marcu 2020 r. Odkryto kolejną dziurę około 20 milionów km.

[TOC]

Przyczyny zniszczenia warstwy ozonowej

Konieczne jest rozpoczęcie od faktu, że ozon jest niestabilną postacią tlenu, więc stale tworzy i rozkłada się ponownie w tlenu molekularnym (lub₂) i wolny tlen (O). To tworzy delikatną równowagę, na którą mogą wpływać różne czynniki.

- Emisja niszczycielskich gazów warstwy ozonowej

Podstawową przyczyną zniszczenia warstwy ozonowej jest emisja gazów przemysłowych, które dysocjują ozon stratosferyczny. Gazy te obejmują chlorofluorowęglany (CFC) i tlenki azotu (NOX), oprócz innych, takich jak hydrofluorokarbony (HFC).

Inne to perfumowane węglowodory (PFC) i siarki heksakloruro (SF₆), Chloroform metylu stosowany w procesach przemysłowych i halon stosowany w gaśnictwach.

- Zwiększona aktywność przemysłowa

Aktywność przemysłowa. Źródło: -estormiz 08:22, 24 września 2006 (UTC) / PUB domena

Rosnąca industrializacja na całym świecie jest odpowiedzialna nie tylko za emisję niszczycielskich gazów warstwy ozonowej; Ma również efekty pośrednie, ponieważ wpływa na kluczowe procesy utrzymania warstwy ozonowej, takie jak wytwarzanie tlenu poprzez zanieczyszczenie wód.

Może ci służyć: strategie zrównoważonego rozwoju zarządzania zasobami naturalnymi

Z drugiej strony wytwarzane są inne gazy, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia, oprócz tych, którzy bezpośrednio uszkadzają warstwę ozonową, która z kolei wpływa na wzorce krążenia atmosferycznego ułatwiające tworzenie otworów w warstwie ozonowej.

- Rolnictwo rolne

Obecne rolnictwo jest bardzo zależne od zastosowania chemikaliów, które bezpośrednio i pośrednio wpływają na warstwę ozonową. Bezpośrednio z powodu zastosowania pestycydów, które są niszczycielami warstwy ozonowej, takich jak bromek metylu.

Podobnie nawozy chemiczne przyczyniają się do wytwarzania podsynków azotu. Ponadto, poprzez pośrednio generowanie procesów eutrofizacji, wytwarzanie tlenu w wodach słodkich i morskich jest zmniejszone.

- Nieprzestrzeganie umów międzynarodowych

Wstępne znaczenie interesów gospodarczych w utrzymaniu planet ekologicznych wyraża się w naruszeniu umów międzynarodowych. Kraje uprzemysłowione, takie jak USA.Uu. a Chiny otwarcie ograniczają lub odmawiają poparcia dla umów mających na celu zmniejszenie globalnego ocieplenia, argumentując ich interesy gospodarcze.

- Wzrost zanieczyszczenia środowiska i zmian ekosystemów

Zanieczyszczenie środowiska na całym świecie powoduje zarówno zniszczenie warstwy ozonowej bezpośrednio i pośrednio.

- Model rozwoju gospodarczego

Ogólnie rzecz biorąc, to, co leży u podstaw problemu zniszczenia warstwy ozonowej, jest model ekonomiczny. Model oparty na rosnącym zużyciu surowców, w nieokiełznanej industrializacji, generując dużą ilość odpadów.

Procesy

Zniszczenie warstwy ozonowej jest wytwarzane przez zbieżność szeregu czynników zarówno naturalnych, jak i indukowanych przez człowieka. Głównym elementem jest emisja do atmosfery różnych gazów, które podczas interakcji z ozonem rozkładają.

Węzoty atmosferyczne spowodowane rozwojem obszarów niskiego ciśnienia na biegunach podczas zimowego koncentrują się gazy w niskich temperaturach. Kryształy lodu, które tworzą się w masie zimnego i wilgotnego powietrza w stratosferze, zapewniają powierzchnię dla różnych reakcji.

Następnie na początku wiosny intensyfikacja promieniowania słonecznego napędza reakcje chemiczne zaangażowane w zniszczenie ozonu.

Przypadek chlorofluorokarbon (CFC)

Zaczyna się, gdy chlorofluorokarbona (CFC) są fotodisocian, to znaczy rozkładają się przed działaniem promieniowania ultrafioletowego o wysokiej energii. To wytwarza atomy chloru i inne halogeny.

Te atomy chloru podczas interakcji z ozonem (lub₃) powodować rozkład podczas utraty atomu tlenu. Dzieje się tak w wyniku reakcji łańcuchowej cyklu chloru SO, w której atomy atomu tlenu ozonowego:

Eliminacja ozonu przez CFCS. Źródło: Artatolee/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)

To wytwarza tlenek chloru (CLO) i dwoksygen lub tlen cząsteczkowy (lub₂), a CLO reaguje z atomem tlenu, tworząc więcej dioksygenu. Zatem atom chloru jest ponownie uwalniany, powtarzając cykl i pojedynczy atom chloru jest w stanie zniszczyć około 100.000 cząsteczek ozonu.

• Cl +o₃ → Clo +o₂
• Clo +o₃ → Cl + 2 O₂

Może ci służyć: środowiska przejściowe: cechy, flora, fauna, przykłady

Cząsteczka CLO eliminuje tlen z cząsteczki ozonu, a chlor może powrócić do kroku 1.

Przypadek azotu (NOX)

W tym przypadku jest to reakcja łańcuchowa cyklu azotu, z tlenkiem azotu (NO) oddziałującym z ozonem (lub₃). Nie wychwytuje tlenu (lub) ozonu (lub₃ ), wytwarzanie dwutlenku azotu (nie₂) i tlen molekularny (lub₂).

Następnie dwutlenek azotu (nie₂) reaguj z wolnym tlenem (O) i tlenkiem azotu (NO) i tlenem cząsteczkowym (lub₂). W ten sposób cykl trwa na czas nieokreślony tysiące cząsteczek ozonowych.

Otwór w warstwie ozonowej: antarktyka i arktyka

Ewolucja dziury ozonowej w latach 1979–2016

Chociaż zniszczenie warstwy ozonu występuje w całej stratosferze, jej największy wpływ na bieguny, szczególnie na biegunie południowym. Podczas gdy w otworach bieguna północnego powstają również w warstwie ozonowej, są one rzadsze i krótsze trwanie.

Podstawą reakcji degradacji ozonu jest tworzenie chmur stratosferycznych kryształów lodu. Chmury te powstają w temperaturach mniejszych niż -85 °.

Zatem w tym regionie chmury stratosferyczne mają kryształy kwasu azotowego. Podczas gdy Antarktyda (biegun południowy) jest znacznie chłodniejszy, z temperaturami -90 ° C, tworząc kryształy lodu.

Konsekwencje otworów ozonowych

Podstawową konsekwencją zniszczenia warstwy ozonowej jest wzrost promieniowania ultrafioletowego, które udaje się wniknąć w ziemię. To z kolei przynosi szereg negatywnych konsekwencji dla równowagi ekologicznej i życia na planecie.

- Biologicznie szkodliwe promieniowanie

Promieniowanie ultrafioletowe jest częścią spektrum elektromagnetycznego emitowanego przez słońce i ma wysokobomiernik. Że energia tak wysoka pogarsza błony komórkowe, a także wpływa na mutacje generujące DNA.

Poziom uszkodzenia, jakie powoduje, zależy od intensywności, z jaką osiąga powierzchnię Ziemi i tolerancję każdego żyjącego organizmu. Uszkodzenie to wynika z zniszczenia tkaniny dolistej w roślinach, do raka skóry u ludzi.

U ludzi wytwarza również przedwczesne starzenie się, zaćmę, oparzenia słoneczne i depresje układ odpornościowy. To sprawia, że ​​jest to bardziej podatne na choroby, ponieważ jest to system, który niszczy wirusy, bakterie i inne zgubne czynniki.

- Globalne ocieplenie

Po zniszczeniu warstwy ozonu wzrasta wejście promieniowania ultrafioletowego, o wysokiej wartości energii. Powoduje to większe ocieplenie planetarne, które wraz ze zmniejszeniem ucieczki ciepła naziemnego z powodu efektu cieplarnianego zwiększa średnią temperaturę.

- Pogorszenie ekologii morskiej

Promieniowanie ultrafioletowe dociera do głębokich warstw wody oceanicznej niszcząc plankton, który jest główną bazą morskich sieci żywnościowych. Z drugiej strony plankton jest głównym źródłem tlenu, więc cykl tlenu jest zmieniany.

Może ci służyć: dżungle w Meksyku

Generuje to ujemne sprzężenie zwrotne, ponieważ redukcja tlenu wpływa na tworzenie się warstwy ozonowej.

- Zmniejszenie dostarczania żywności

Najwyższa częstość występowania promieniowania ultrafioletowego niszczenia warstwy ozonowej negatywnie wpływa na produkcję rolniczą i zwierząt gospodarskich, a także produktywność ekosystemów wodnych. Dlatego wpływa na ilość dostępnej żywności, przyczyniając się do głodu na świecie.

Rozwiązania

Istnieje kilka rozwiązań zwiększających poziom ozonu:

- Ograniczenie produkcji i stosowania niszczycielskich gazów warstwy ozonowej

Pierwszą rzeczą jest zaatakowanie bezpośredniej przyczyny pogorszenia warstwy ozonu, to znaczy wyeliminowanie użycia gazów, które degradują ozon. W tym celu protokoły Montrealu od 1989 r., Jednak jego przedłużenie jest wymagane.

Projekcja odzyskiwania warstwy ozonowej. Źródło: domena NASA / PUB

Wynika to z faktu, że nowe gazo.

- Degradacja potencjalnie niszczycieli warstwy ozonowej

Doświadczyło się to przy użyciu źródeł plazmy mikrofalowej do degradacji gazów wpływających na warstwę ozonową. Stosując tę ​​technikę, gaz Freón HFC-134A został rozłożony na 84%, stając się dymem, wodorem i fluorem.

- Odzyskiwanie i recykling

Kolejnym rozwiązaniem jest wdrożenie systemów, które pozwalają odzyskać i recyklingować gazy, które wpływają na warstwę ozonową.

- Wstrzyknięcie ozonu stratosferycznego

Chociaż niektórzy kwalifikują tę propozycję jako utopian, proponuje się wyprodukowanie i wtryskiwanie świeżego ozonu do stratosfery w celu zrekompensowania ich strat.

- Alternatywne technologie

Sposobem na problem jest rozwój wariantów technologicznych, które nie wymagają potencjalnie niszczycieli warstwy ozonowej. Zasługuje to na poszukiwanie nowych technologii w takich obszarach, jak chłodzenie, transport, gaśniacze, rolnicze szkodniki i różnorodność procesów przemysłowych.

- Ochrona ekosystemów

Szczególnie istotne jest zmniejszenie zanieczyszczenia morskiego i utrata lasów, ze względu na negatywny wpływ na cykl tlenu.

- Zmiana modelu rozwoju

Konieczne jest wdrożenie modelu zrównoważonego rozwoju, który zmniejsza uzależnienie od paliw kopalnych i wytwarzanie odpadów.

Bibliografia

1. Canan, s., Andersen, s.ALBO., Reichman, n. i Gareau, B. (2015). Wprowadzenie do specjalnego problemu na temat ochrony warstwy ozonowej i zmian klimatu: Doświadczenie ekstrainowe budowania protokołu Montrealu, Lempons i nadzieje na przyszłe wysiłki na rzecz zmian klimatu. Journal of Environmental Studies and Sciences.
2. Colsa-Gómez, m.I., Heydrich, s.C. i Flores-Vklez, L.M. (1991). Przyczyny i skutki zniszczenia warstwy ozonowej. Ekologiczne.
3. Jasiński, m., Dors, m. i Mizeracczyk, J. (2009). Zniszczenie Freon HFC-134A przy użyciu bezzjowego źródła plazmy mikrofalowej. Chemia osocza i przetwarzanie osocza.
4. Kerr, r.DO. (1991). Zniszczenie ozonu pogarsza się. Nauka.
5. Ravishankara, a.R., Daniel, J.S. i Portmann, r.W. (2009). Azot tlenek (N2O): dominująca substancja dekodarna ozonowa emitowana w XXI wieku. Nauka.
6. Sánchez-Vega, m.V. (2008) warstwa ozonowa. Biocenoza.
7. Shevtsova-de vargas, g. (1992). Heterogeniczne procesy w atmosferze Ziemi i jej implikacja w zniszczeniu warstwy ozonowej. Magazyn Chemistry.