Озоновий шар

Озоновий шар (озоносфера) – частина стратосфери на висоті від 12 до 50 км (в тропічних широтах 25-30 км, у помірних 20-25, в полярних 15-20), в якій під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця молекулярний кисень (О₂) розщеплюється на атоми, які потім з'єднуються з іншими молекулами О₂, утворюючи озон (О₃).

Відкрили існування озонового шару французькі фізики Шарль Фарбі і Анрі Буіссон. В 1913 році їм вдалось за допомогою спектрографічних досліджень ультрафіолетового випромінювання довести існування озону у віддалених від Землі шарах атмосфери.

Озоновий шар охоплює всю Землю, але його товщина сильно змінюється, зростаючи від екватора до полюса. Озон утворюється протягом усього року в стратосфері над екваторіальним поясом. Завдяки перенесенню його повітряними течіями він переміщається в напрямку полярних широт.

Концентрація озону в атмосфері настільки мала, що якби можна було витягти весь озон, що знаходиться в атмосфері, і стиснути під нормальним тиском, то в результаті вийшов би шар, що покриває поверхню Землі товщиною всього 3 мм. Для порівняння, вся стиснута під нормальним тиском атмосфера становила б шар в 8 км.

Озон має значні варіації протягом року, причому вони мінімальні над тропіками і максимальні у високих широтах. Максимальні значення вмісту озону на всіх широтах спостерігаються в кінці зими і навесні, мінімальні - восени і на початку зими. Зі збільшенням широти відбувається зсув часу настання максимуму на більш пізні місяці.

Відносно висока концентрація озону (близько 8 мл/м³) поглинає небезпечні ультрафіолетові промені і захищає все живе на суші від згубного випромінювання.

Саме тому виснаження озонового шару може непередбачувано змінити клімат Землі. Озоновий шар затримує тепло, що розсіюється з поверхні Землі. У міру зменшення кількості озону в атмосфері температура повітря знижується, змінюється напрямок пануючих вітрів і змінюється погода. Результатом можуть стати посухи, неврожаї, брак продовольства і голод. Деякі вчені підрахували, що навіть якщо буде вжито заходів і припиниться будь-яка діяльність, що руйнує озоновий шар, то на відновлення його в повному обсязі піде 100 років.

5. Кислотні дощі

Однією із найважливіших екологічних проблем є підвищення кислотності середовища, що веде до загибелі риби і лісів, підкислення ґрунту, корозії споруджень і будинків.

Власне кажучи, кислотний дощ являє собою наслідок взаємного впливу одна на одну різних сфер Землі (атмосфери, гідросфери, літосфери, і т.д.) через дисбаланс у кругообігу речовин у них. Причому, слід зазначити, що ці речовини можуть залишати атмосферу не тільки з вологими опадами, але і "сухим" методом — шляхом випадання дисперсних часток, що утворилися, (седиментації). Таким чином, поняття "кислотний дощ" включає вологу (випадання опадів чи сам дощ) і суху (часточки пилу) седиментацію.

При аналізі сполук, які є попередниками кислотних дощів, необхідно враховувати не тільки антропогенні джерела, тобто зумовлені свідомою діяльністю людини, але і природні джерела, наприклад, лісові масиви, оскільки вони в процесі газообміну виділяють значну кількість органічних речовин. Має значення і ступінь урбанізації окремих регіонів, наприклад, виділений аміак може істотно впливати на нейтралізацію кислотних компонентів.

Рис. 1. Вплив різних сфер Землі на утворення кислотного дощу

Джерелами кислотних дощів є мікроорганізми, що містять сірку й азот. Розглянемо, як ці речовини і їхні сполуки надходять в атмосферу. Вони частково потрапляють в атмосферу природним шляхом (через поверхню суші, океанів, морів), а частково антропогенним.

Є три види джерел природної емісії сірки.

1. Процеси руйнування біосфери - за допомогою анаеробних (що діють без участі кисню) мікроорганізмів відбуваються процеси руйнування органічних речовин, завдяки чому сірка, що міститься в них, утворює газоподібні сполуки. Виділення сірки біологічним шляхом не перевищує 30—40 млн. тонн у рік, що складає 1/3 усієї кількості сірки, що виділяється.

2. Вулканічна діяльність викидає в атмосферу (більше всього в тропосферу) двоокис сірки, сірководень, сульфати й елементарну сірку. Це складає близько 2 млн. тонн сполук на рік, які вміщують сірку.

3. Поверхня океанів — при випаровуванні крапель води в атмосферу залишається морська сіль, що містить поряд із краплями натрію і хлору сполуки сірки — сульфати, що складає 50—200 млн. тонн сірки в рік. З цих сульфатів не може утворитися сірчана кислота, тому їхній вплив поширюється тільки на регулювання утворення хмар і опадів.

У результаті діяльності людини в атмосферу надходить значна кількість сполук сірки, головним чином у вигляді її двоокису.

Джерелами антропогенного утворення сірки є:

— спалювання вугілля;

— металургійна промисловість;

— підприємство з виробництва сірчаної кислоти;

— переробка нафти;

— спалювання мазуту;

— транспорт.

У такий спосіб в атмосферу щорічно надходить 60—70 тонн сірки.

Кислотні оксиди азоту мають наступний склад:

— закис азоту — N₂0;

— окис азоту — NO;

— азотистий ангідрид — N₂0₃;

— двоокис азоту — N0₂;

— оксид азоту — N₂0₅.

Випадіння кислотних дощів на поверхню Землі може здійснюватися двома шляхами: вимиванням опадів і випадінням опадів.

Вимивання опадів — намивання кислотних речовин з атмосфери відбувається під час утворення хмар і опадів. За умови перенасиченості повітря водяними парами (більш 100%) відбувається випадіння крапель хмар, що промивають шар атмосфери між хмарами і поверхнею Землі. Таким чином, дощ що випадає, зовсім не є дистильованою водою.

Дата добавления: 2014-01-04