. Знищення озонового шару Землі
Озоновий шар - це повітряний шар у верхніх шарах атмосфери (стратосфері), що складається з особливої форми кисню - озону. Молекула озону складається з трьох атомів кисню (О3). Озоновий шар починається на висотах близько 8 км над полюсами (чи 17 км над екватором) і сягає висоти приблизно 50 км.
Однак щільність озону дуже низька, і якщо стиснути його до щільності, яку має повітря біля поверхні землі, то товщина озонового шару не перевищить 3,5 мм. Озон утворюється, коли сонячне ультрафіолетове випромінювання бомбардує молекули кисню. Оскільки озоновий шар поглинає ультрафіолетове випромінювання, то його руйнування призведе до більш високих рівнів ультрафіолетового випромінювання на поверхні Землі. Це,у свою чергу, викличе збільшення випадків захворювання на рак шкіри. Іншим наслідком підвищеного рівня ультрафіолетового випромінювання стане розігрівання поверхні землі, а отже, зміна температурного режиму, режиму вітрів і дощів і підвищення рівня моря.
У 1985 р. британські науковці повідомили результати спостереження за атмосферою, згідно з якими за попередні вісім років весняний вміст озону над Північним і Південним полюсами зменшився на 40% - це явище отримало назву «озонових дір».
Існують різні причини цього феномену:
) особливості циркуляції атмосфери - повітряні потоки з нижніх шарів атмосфери під час руху вгору розштовхують озон;
) руйнування озону в атмосфері сполуками хлорфторвуглеводнями.
Проте переважна більшість науковців вважають, що сполуки хлору - хлорфторвуглеводні (ХФВ), які широко використовувалися в промисловості та у побуті, руйнують озоновий шар Землі.
ХФВ вже більше 60 років використовуються як холодоагенти в холодильниках і кондиціонерах, як пропеленти для аерозольних сумішей, піноутворюючі агенти у вогнегасниках, очищувачі для електронних приладів, при виробництві пінопластиків.
ХФВ дуже стійкі й неактивні, проте, коли вони піднімаються до висоти приблизно 25 км, де концентрація озону максимальна, вони руйнуються під інтенсивним впливом ультрафіолетового проміння. Зруйновані компоненти ХФВ володіють високою реакційною здатністю, зокрема, хлор[9].
При руйнуванні озону хлор діє подібно до каталізатора: в ході хімічного процесу його кількість не зменшується. Унаслідок цього один атом хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш ніж: він буде дезактивований або повернеться в нижні шари атмосфери. Вважається, що час життя в атмосфері для двох розповсюджених ХФВ - фреон-11 і фреон-12 становить 75 і 100 років відповідно.
У середині вересня 1987 р. представники 24 країн зустрілися у Монреалі і підписали угоду, за якою зобов'язалися скоротити вдвічі використання озоноруйнівних ХФВ до 1999 р.
Однак у зв'язку із ситуацією, що погіршується, у 1990 р. в Лондоні було прийнято поправки до Монреальського протоколу.
Відповідно до Лондонських поправок у список регульованих ХФВ
увійшло ще десять речовин, і було прийнято рішення припинити використання ХФВ,
галогенів і чотири хлористого вуглецю до 2000 p., а метилхлороформу - до 2005
р.[1]
. Смог
У грудні 1952 р. світові інформаційні агентства передавали тривожні повідомлення про біду, що спіткала Лондон. Через безвітряну й дуже холодну погоду над цим величезним містом утворився так званий чорний смог («смог» у перекладі з англійської означає «дим») - скупчення шкідливих газів, причиною якого була посилена робота котелень, що використовували вугілля, мазут і солярову оливу.
В приземному шарі повітря різко (до 10 мг/м3, а подекуди й більше) зріс уміст отруйного оксиду азоту та інших шкідливих сполук. Це призвело до загибелі близько 4 тис. чоловік, а десятки тисяч потрапили до лікарень із захворюваннями легень.
Над іншим великим містом - Лос-Анджелесом - через велику загазованість його території внаслідок роботи автотранспорту досить часто з´являється так званий білий смог. Це явище серйозно загрожує здоров´ю жителів і таких міст, як Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токіо, Мілан, Мехіко, а найближчим часом може виникнути й у наших великих індустріальних містах, до того ж іще й перевантажених автотранспортом (Київ, Харків, Дніпропетровськ, Одеса, Сімферополь, Запоріжжя та ін.). Утворенню смогу сприяє спекотна безвітряна погода. Сьогодні 400 суперміст світу щороку викидають в атмосферу близько З млрд. т відходів (газів, аерозолів, пилу та ін.). Це на 500 млн. т більше, ніж дають 578 активних вулканів нашої планети[5].
Дослідження вчених свідчать, що смог виникає внаслідок складних фотохімічних реакцій (тому його ще називають фотохімічним смогом) у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею та оксидами азоту під дією сонячного світла, підвищеної температури нижніх шарів повітря й великої кількості озону, який утворюється в результаті розпаду діоксиду азоту під впливом олефінів у парах несповна згорілого автомобільного палива.
В сухому, загазованому, теплому повітрі з´являється синюватий прозорий
туман, який має неприємний запах, викликає подразнення очей, горла, задишку,
спричинює розвиток бронхіальної астми, емфіземи легень тощо. Листя на деревах в´яне, стає плямистим, жовкне.
Набагато прискорюються корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми, швидко
псуються одяг, взуття, порушується робота транспорту.[2]
. Кислотні дощі
Оксиди сірки й азоту, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій (ТЕС) та автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі вкрай шкідливо впливають на довкілля:
знижується врожайність більшості сільськогосподарських культур через ушкодження листя кислотами;
з ґрунту вимиваються кальцій, калій і магній, що призводить до деградації рослинності й, як наслідок, - збіднення тваринного світу;
гинуть ліси (найчутливіші до кислотних дощів кедр, бук і тис);
отруюється вода озер і ставків, у них гине риба, зникають комахи;
щезають водоплавні птахи й тварини, що живляться комахами;
загибель лісів спричинює в гірських районах (таких як Карпати) зсуви та селі;
прискорюється руйнування пам´яток архітектури, споруд, особливо тих, що побудовані з вапняку, оздоблені мармуром;
збільшується захворюваність людей (найчастіше хворобами очей, органів дихання тощо). [2]
Взимку поблизу ТЕС і металургійних заводів іноді випадає також кислотний сніг, іще шкідливіший, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом у ньому кислот. Райони випадання такого снігу дістають одразу 4-5-місячну дозу забруднення, а внаслідок його танення навесні відбувається концентрація шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить удесятеро більше кислот, ніж сам сніг. [2]
Більш як 230 озер у горах Адірондак (штат Нью-Йорк) мають критичний рівень забруднення сірчаною та азотною кислотами, принесеними кислотними дощами й снігом.До небезпечного для водних екосистем рівня закиснена також третина озер штату Флорида, 20 % озер штатів Массачусетс, Нью-Гемпшир, Род-Айленд.У такому самому стані перебувають 20 тис. озер півдня Швеції, сотні озер у Південній Канаді.[8]
Руйнуванню озонового шару сприяють хімічні речовини (окиси азоту, фреони). Враховуючи, що окисів азоту в повітрі мало (вони в результаті реакції розкладають озон на кисень) основною руйнуючою речовиною є фреон, що використовується як холодоагент (рефрижератори, холодильники) і знаходиться в аерозольних резервуарах. Молекули парів фреонів, потрапляючи в стратосферу під впливом ультрафіолетового випромінювання розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Один атом хлору розкладає 100 тис. молекул озону. В результаті людської діяльності зростає обсяг використовуваних фреонів і зменшується (виникають озонові діри) озоновий захисний шар. Руйнуванню озонового шару сприяє також запуск балістичних ракет, які викидають в атмосферу велику кількість окисів азоту. [ 11 ]
Промислові викиди в атмосферу також порушують озоновий шар, який, немов щит, прикриває Землю від сильного ультрафіолетового опромінення. Виявлено різке зменшення шару озону над Антарктидою - своєрідну "озонову дірку". Вміст озону тут дедалі зменшується, межі "озонової дірки" розширюються. "Озонова дірка" існує не постійно, а близько місяця на рік, переважно в жовтні. Вона розширюється в бік Австралії, Південної Америки й Африки, що викликає тривогу. У грудні 1986 року з цього приводу було проведено міжнародний семінар метеорологів і геофізиків. Демонструвалися наукові фільми, які показали, що "озонова дірка" - це гігантський атмосферний вихор, який циркулює проти стрілки годинника. Щодо причин цього явища є три припущення:
взаємодія оксидів азоту з озоном;
реакція антропогенного хлору з озоном;
антропогенні фреони реагують з озоном.
Фреон-12, фреон-11 містять вуглець, фтор і хлор. Вони працюють у холодильниках, балонах з лаком, дезодорантах і під впливом ультрафіолетових променів розкладаються, а молекулярний хлор руйнує озон каталітично. Якщо викиди фреону в атмосферу не припинити, то кількість озону в найближчі роки зменшиться на 10%. Різко зросте ультрафіолетове опромінення, що приведе до збільшення захворювань на рак шкіри у людей і тварин. У зв'язку з цими проблемами, вже у 1975 р. Всесвітня метеорологічна організація вперше виступила із заявою про вплив на озоновий шар діяльності людини та його можливі наслідки і прийняла проект "Глобального вивчення і моніторингу озону", який підтримала також Міжнародна комісія з атмосферного озону. А у 1977 р. за ініціативи ЮНЕП було проведено спеціальну нараду експертів з озону, яка прийняла "Світовий план дій щодо озонового шару". Першим міжнародним договором, який регулює це питання, стала Віденська конвенція про охорону озонового шару, яку було підписано 1985 р. у Відні (Австрія), вона вступила в дію 22 вересня 1988 р. Цей міжнародно-правовий документ зобов'язує держави-учасниці проводити дослідження та систематичні спостереження за хімічними і фізичними процесами, які можуть впливати на озоновий шар, за впливом змін стану озонового шару на здоров'я людини, змінами клімату та ін. За виконанням Віденської конвенції стежить Конференція Сторін конвенції. [ 10 ]
р. у Монреалі було підписано міжнародну Угоду про зменшення та подальшу відмову від виробництва речовин, які руйнують озоновий шар. Монреальський протокол про речовини, що виснажують озоновий шар, - це міжнародний договір, створений для захисту озонового шару шляхом припинення або обмеження виробництва певних речовин, що вважалися причинами виснаження озону. Договір набув чинності 1 січня 1989 р. Після цього учасники провели ще вісім зустрічей, на яких приймалися доповнення до договору; у 1989 р. (Гельсінкі), 1990 (Лондон), 1991 (Найробі), 1992 (Копенгаген), 1993 (Бангкок), 1995 (Відень), 1997 (Монреаль) і 1999 (Пекін). Договір був майже всесвітньо ухвалений та ефективно виконується, і тодішній Генеральний Секретар ООН Кофі Аннан назвав його "можливо, однією з найуспішніших міжнародних угод". Вважають, що і через ці заходи озоновий шар, можливо, повністю відновиться лише після 2050 р. [ 12 ]
Висновки
Таким чином, антропогенний вплив на атмосферу безперервно зростає і загрожує глобальними наслідками для майбутніх поколінь, що змушує втілювати важливі інженерні розробки їх запобігання. Тому потрібно дотримуватися всіх необхідних законів щодо забруднення екології та всіма методами зменшувати походження забруднювачів повітря.
Отже, зменшення наслідків, сповільнення темпів розповсюдження, розвитку, а також вирішення певних екологічних проблем лежить на плечах не лише світових організацій, союзів країн, окремих держав, а й на кожному з нас. Повинні виховувати у собі екологічну культуру, щоб жити у гарному, безпечному світі та залишити його таким своїм нащадкам.
Отже,зробивши деякі дослідження в рамках курсової роботи, ми впевнилися, що в наш час атмосфера забруднюється дуже сильно,бо до природних джерел забруднення приєднуються ще і антропогенні джерела забруднення.
До природних джерел відносяться виверження попелу і газів вулканами, лісові і степові пожежі, насичені солями морські бризки і тумани, пил з еродованих ґрунтів і тонкий пісок пустель, рослинний пилок, мікроорганізми, виділення тварин, а також космічний пил.
Штучне забруднення пов'язане із викидами різних забруднюючих речовин у процесі діяльності людини. За агрегатним складом викиди шкідливих речовин в атмосферу поділяються на газоподібні, рідкі і тверді . Існують такі основні види антропогенних забруднень:теплове,шумове забруднення, електромагнітне та радіаційне забруднення.
На сьогодні основними забруднювачами атмосферного повітря є різні галузі промисловості а саме:
теплоенергетика,
підприємства металургійного комплексу,
нафтовидобувна промисловість,
нафтохімічна промисловість,
автотранспорт,
виробництво будівельних матеріалів.
Наслідками забруднення атмосферного повітря стали такі глобальні проблеми, як:
Ø парниковий ефект;
Ø озонова дірка;
Ø кислотні дощі;
Ø смог.
Також у наш час дуже актуальна проблема-знищення озонового шару.
Основними джерелами знищення озонового шару є:
Ø фреони (хлорфторметани), які використовуються, як холодоагенти в рефрижераторах і побутових холодильниках, як аерозольні розбризкуванні в балончиках із фарбою, лаком, парфумами, для очищення напівпровідникових схем і т. п.
Ø оксиди азоту з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет
Встановлено, що утворення «озонових дір» пов’язане із широким застосуванням в усьому світі речовин, що містять хлор і фтор,піднімаючись нагору, вони розпадаються й утворюють хлор, що і руйнує озон. Один атом хлору здатний розкласти 100 тис. молекул озону! Як наслідок знищення О3-катаракта очей, опіки та рак шкіри у людей, зниження врожайності багатьох культур.
Для збереження озонового шару, були проведені такі заходи:
Ø підписання Віденської конвенції про охорону озонового шару (1985 рік) і Монреальського протоколу про речовини, що руйнують озоновий шар (1987 рік),
Ø Рамкова конвенція ООН про зміну клімату (Ріо-де-Жанейро, 1992
Ø Кіотський протокол,
підписаний у м. Кіото (Японія) в грудні 1997 року
1. Апостолюк С.О. Промислова екологія: Навч. посіб. / С.О. Апостолюк, В.С. Джигирей, А.С. Апостолюк та ін. - К.: Знання, 2005. - 474 с.
. Білявський Г.О Основи екології: Підручник / Г.О. Білявський, Р.С.Фурдуй, І.Ю.Костіков. - 2-ге вид. - К.: Либідь, 2005. - 408 с.
. Васюкова Т.Г. Екологія: підручник / Васюкова Т.Г., Ярошева О.I. - К.:Конкорд, 2009. - 524 с.
. Грицик, В. Екологія довкілля. Охорона природи: навчальний посібник / В. Грицик, Ю. Канарський, Я. Бедрій. - К.: Кондор, 2009. - 292 с.
. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посіб. / В. С. Джигирей . - 4-те вид., випр. і доп. - К:Знання, 2006. - 319с.
. Добровольський В.В. Екологічні знання: Навч. посіб. / Добровольський В.В. - К:Професіонал, 2005. - 304с.
. Мягченко, О. П. Основи екології: підручник / О. П. Мягченко. - К.: Центр учбової літератури, 2010. - 312 с.
. Олійник Я. Б. Основи екології: підручник / Я. Б. Олійник, П. Г. Шищенко, О. П. Гавриленко. - К.: Знання, 2012. - 558 с.
. Потіш, Л. А. Екологія: навчальний посібник для вищої школи / Л.А.Потіш. - К.: Знання, 2008. - 272 с.
. Шматько В. Г. Екологія і організація природоохоронної діяльності: навч. посіб. / Шматько В. Г., Нікітін Ю. В - 2-ге вид. - К.: КНТ, 2008. - 304 с.
. Юрченко Л.І Екологія: навч. посіб. / Юрченко Л.І -К.:Центр учбової літератури, 2009-304с.