Природне значення озонового шару
ü озоновий шар знаходиться на висоті 30 км над поверхнею Землі. Складається з газу озону (О3), що є в стратосфері в дуже обмеженій кількості, в середньому у співвідношенні три молекули його на кожні 10 млн. молекул повітря; Озон вбирає в себе сонячні ультрафіолетові промені та жорстке рентгенівське випромінювання. При цьому молекули О3 переходять у форму О2;
ü існування озонового шару є дуже важливою умовою для існування життя на Землі. Зменшення цього шару лише на 1% призводить до посилення ультрафіолетового випромінювання на 2%;
ü відновлюється кількість озону при грозах (енергія блискавок переводить молекули О2 в О3) та частково при фотосинтезі хвойних рослин;
ПОЯВА „ОЗОНОВИХ ДІРОК”
Озонові дірки - простір в атмосфері планети з пониженим вмістом озону.
ü зменшення озонового шару в Антарктиді довели в 1985 році члени британської наукової експедиції з найстарішої на білому континенті станції „Фарадей”, що з лютого 1996 року належить Україні. Вони помітили, що концентрація озону в стратосфері тривожно знижувалася. Так була відкрита озонова дірка. Вміст озону в пульсуючий дірі менший від звичайного на 40-50%. А вже 1995 озонову дірку спостерігали над Арктикою і частиною Північної Європи;
v в 2008 р площа озонової дірки над Антарктидою досягла 27 млн. км2 (47 Україна)
ü сукупний озоновий шар „схуд” ледь на 3%, однак місцями його нестача значна більша – над Антарктидою, Арктикою, великими містами, промисловими агломераціями.
v за даними спостережень в Україні протягом останніх 10 років загальний уміст озону в атмосфері був значно нижчим від кліматичної норми.
ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ „ОЗОНОВИХ ДІРОК”
забруднення повітря хімічними речовинами:
ü сучасне широке використання в усьому світі хлоро- і фторовмісних вуглеводнів (ХФВ), що застосовуються в аерозольних балончиках, кондиціонерах і холодильниках, а також багатьох видів побутової хімії й полістиролу, спричинило до того, що кількість таких газів перевищило поглинальні можливості атмосфери. Піднімаючись угору, ці гази розпадаються й утворюють хлор, який, у свою чергу, руйнує озон. Один атом хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону. Різні види фреонів можуть існувати в атмосфері від 75 до 100 років;
ü нині на США припадає понад 40% виробництва фреонів, на Західну Європу – 35%, приблизно по 10% - на Японію та Росію;
ü щорічно в світі виготовляється біля 1 млн. т фреонів.
інші причини:
ü великої шкоди завдається озоновому шару внаслідок висотних польотів літаків та космічних кораблів. Одноразовий запуск 300 „Спейс Шаттлів” міг би повністю зруйнувати озоновий шар Землі.
v у 70-ті американські військові розвіяли в стратосфері над одним із безлюдних атолів у Тихому океані спеціальні хімічні речовини, внаслідок чого в озоновому шарі над цим острівцем утворилася „діра”, яка затягнулася тільки через багато годин. У результаті на атолі загинула майже вся наземна біота: пальми та інші рослини, тварини, мікроорганізми; з хребетних тварин залишилося кілька великих черепах (їх урятував товстий кістяний панцир), але вони осліпли – сітківка їхній очей була спалена ультрафіолетом.
НАСЛІДКИ ЗМЕНШЕННЯ ПОТУЖНОСТІ ОЗОНОВОГО ШАРУ
ü за прогнозами, в першій чверті XXI ст. озоновий шар над Європою може стати тонше на 30%;
вплив на здоров’я людини:
ü ультрафіолет володіє достатньою енергією для руйнування ДНК і інших органічних
молекул, що може викликати рак шкіри, катаракту і імунну недостатність, а також і звичайні опіки шкіри і рогівки;
ü доведено, що скорочення щільності озонового шару на 1% веде до збільшення випадків захворювання раком шкіри на 5-7%;
ü жорстке рентгенівське випромінювання викликає мутації у спадковості механізмі людини.
негативний вплив на екосистеми:
ü зниження озону в атмосфері загрожує зменшенням врожаїв сільськогосподарських рослин;
ü після 1991 р. в Чилі неодноразово реєструвалися випадки сліпоти лососевих риб, диких кролів, овець, пов’язані з істотним зростанням інтенсивності ультрафіолетового випромінювання;
ü жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому представляє велику небезпеку для морських екосистем. Внаслідок цього зменшується фотосинтез фітопланктону. Планктон знаходиться в основі харчових ланцюжків практично всіх морських екосистем, то без перебільшення можна сказати, що практично все життя в при поверхневих шарах морів і океанів може загинути.
ü якщо озон зникне зовсім, буде знищено все живе на планеті.
v Україна: в Україні спостереження за станом озонового шару проводяться на п’яти озонометричних станціях (у Києві, Борисполі, Одесі, Львові і на Карадагу в Криму) За даними цих спостережень, протягом останніх 10 років загальний уміст озону в атмосфері був значно нижчим від кліматичної норми (аналогічна картина спостерігалася для всієї північної півкулі Землі в межах 40-600 широт).
ШЛЯХИ ВИРІШЕННЯ ПРОБЛЕМИ
ü Розуміючи необхідність негайних спільних дій, 28 держав виробників фреону уклали в 1985 р. Віденську конвенцію з охорони озонового шару. В 1987 р відбулася Монреальська конференція, рішення якої були підтримані понад 50 державами, які вважали за необхідне змінити виробництво озоноруйнівних речовин таким чином, щоб у 1998 р. їх вироблялося вже на 50% менше, а потім поступово вони були повністю замінені на безпечні сполуки;
ü 16 вересня – відмічається Міжнародний день збереження озонового шару.
ü В грудні 2008 року ЕС офіційно прийняв доктрину по відновлювальній енергетиці „20-20-20”. Згідно документу, до 2020 року країни ЕС зобов’язалися знизити викиди парникових газів на 20% (по відношенню до 1990р.), знизити споживання електрики на 20% та довести використання відновлювальних джерел енергії до 20%.
VI. КИСЛОТНІ ДОЩІ. ІНШІ ВИДИ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯ: ТЕХНОГЕННІ ВИКИДИ, ПРОБЛЕМА ТРАНСПОРТУ.
ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТТЯ „КИСЛОТНИЙ ДОЩ”
Кислотні дощі - дощ (сніг), підкислений (РН нижче 5,6) за рахунок сполучення
атмосферної вологи з промисловими викидами оксидів й хлоридів.
ü термін „кислотні дощі” означає опади кислотністю (pH)менше 5. „Нейтрально” чиста вода має pH 7. Іноді сучасні дощі сягають показника pH 4 чи навіть 3. 10 квітня 1974 р. в шотландському місті Пітлохрі випав кислотний дощ з рН 2,4 – а це вже кислотність столового оцту;
ü взимку поблизу ТЕС і металургійних заводів іноді випадає також кислотний сніг, іще
шкідливіший, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом в ньому кислот;
ü найбільш небезпечною рисою кислотних дощів є те, що зазвичай вони випадають за сотні, а іноді і тисячі кілометрів від місця джерел забруднення повітря.
ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ КИСЛОТНИХ ДОЩІВ
ü діоксид сірки і різні оксиди азоту, сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють дрібні краплинки сірчаної та азотної кислоти, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на Землю у вигляді кислотних дощів чи снігу;
ü небезпечні речовини викидаються в атмосферу автомобільним транспортом, у результаті діяльності металургійних підприємств і електростанцій, а також при спалюванні вугілля і деревини;
ü щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 1,5 млн. т. двоокису сірки;
ü природними джерелами надходження діоксиду сірки в атмосферу є головним чином вулкани і лісові пожежі.
НАСЛІДКИ ВИПАДАННЯ КИСЛОТНИХ ДОЩІВ
ü знижується врожайність більшості сільськогосподарських культур через ушкодження листя кислотами;
ü з грунту вимиваються кальцій, калій і магній, що призводить до деградації рослинності й, як наслідок, збіднення тваринного світу;
ü деградують і гинуть ліси (у Швейцарії засихає третина лісів) – на листях дерев з’являються чорні плями (найчутливіші до кислотних дощів кедр, бук і тис);
ü отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба і численні види комах (у Швеції 18 тисяч озер отруєно цими дощами, а у 9 тисяч з них риба вже частково вимерла, а в 4 тисячах – зникла зовсім);
ü під дією кислот з гірських порід і мінералів вивільнюється алюміній, а також ртуть і свинець, що потім попадають у поверхневі і грунтові води;
ü кислоти порушують захисний восковий покрив листів, роблячи рослини більш уразливими для комах, грибів і інших патогенних мікроорганізмів;
ü зникнення лісів у гірських районах зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селів;
ü різко прискорюється руйнування пам’яток архітектури, споруд, особливо тих, що побудовані з вапняку, оздоблені мармуром;
v на соборі Св. Павла у Римі шар портлендського вапна роз’їдений на 2,5 см.
ü прискорюється корозія металів;
ü вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, спричиняє захворюванню дихальних шляхів, подразненню очей тощо;
ШЛЯХИ ВИРІШЕННЯ ПРОБЛЕМИ
Смог – сукупність частинок пилу і крапель туману.Виглядає як синюватий прозорий туман, що має неприємний запах. Інтенсивний смог викликає алергічні реакції, подразнення слизової оболонки, приступи бронхіальної астми, пошкодження рослинності, будівель, споруд.
ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ СМОГУ
типи:
ü фотохімічний - смог виникає внаслідок складних фотохімічних реакцій у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею та оксидами азоту під дією сонячного світла, підвищеної температури нижніх шарів повітря й великої кількості озону, який утворюється у парах несповна згорілого автомобільного палива;
ü вологий (лондонського типу) – виникає через спалення великої кількості вугілля і утворюється із оксиду сірки та крапель води.
v В Мехіко, при відсутності вітру на протязі кількох днів, рівень забруднення повітря 4 млн. авто перевищує норми в багато разів. В ці дні місто майже не придатне для життя, а ще сто років тому воно відносилося до гірських курортів для хворих легеневими хворобами.
НАСЛІДКИ ДІЇ СМОГУ
ü катастрофічний смог у Лондоні 1952 року за 5 днів спричинив загибель близько 5 тис. мешканців;
ü викликає алергічні реакції, подразнення очей, горла, задишку, спричинює розвиток бронхіальної астми, емфіземи легень тощо;
ü листя на деревах в’яне, стає плямистим , жовклим;
ü набагато прискорюється корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми, швидко псується одяг, взуття, порушується робота транспорту.
=====================================================================
Словник нових термінів:
ü Екологічна катастрофа – незворотні зміни природних систем, з якими пов’язана масова загибель живих організмів.
ü Екологічна криза – тимчасовий пригнічений стан екосистеми, який виникає внаслідок дії якого-небудь екологічного фактору природного або антропогенного походження.
ü Кислотні дощі - дощ (сніг), підкислений (РН нижче 5,6) за рахунок сполучення атмосферної вологи з промисловими викидами оксидів й хлоридів.
ü Озонові дірки - простір в атмосфері планети з пониженим вмістом озону
ü Парниковий ефект – поступове потепління клімату на нашій планеті в результаті збільшення концентрації в атмосфері антропогенних домішок, які, пропускаючи сонячні промені, перешкоджають проходженню довгохвильового теплового випромінювання із земної поверхні.
ü Природні ресурси - компоненти природи, які використовуються або можуть бути використані як засоби виробництва і предмети споживання.
ü Смог – сукупність частинок пилу і крапель туману. Виглядає як синюватий прозорий туман, що маєнеприємний запах. Інтенсивний смог викликає алергічні реакції, подразнення слизової оболонки, приступи бронхіальної астми, пошкодження рослинності, будівель, споруд.