Парниковый эффект и нарушение озонового слоя

В результате антропогенного воздействия на атмосферу кроме образования аэрозольных облаков, смога и кислотных дождей про­исходит усиление парникового эффекта и нарушение озонового экрана.

Поглощение длинноволнового и инфракрасного излучений про­водит за счет таких примесей в атмосферном воздухе, как углекислый газ, водяные пары, метан, оксиды азота и озона.

Техногенез привел к резкому возрастанию концентраций всех энергопоглощающих соединений и в первую очередь углекислоты.

Техногенные выбросы оксидов азота, приводящие к усилению парникового эффекта атмосферы, также достаточно велики. Они приводят к обогащению тропосферного воздуха энергопоглощающим озоном.

Нарушение озонового слоя и возникновение озоновых дыр.

В атмосфере озон образуется в результате фотохимической диссоциации моле­кулярного кислорода под воздействием солнечной радиации с дли­ной волны не менее 240 нм.

Озоновый слой тоньше в экваториальных районах и толще в полярных. Он отличается значительной изменчивостью вследствие колебаний солнечной радиа­ции и циркуляции атмосферы.

С воздействием жесткой ультрафиолетовой радиации связаны неизлечимые формы рака кожи, болезни глаз, нарушения иммун­ной системы людей, неблагоприятные для жизне­деятельности воздействия на планктон в океане, снижение урожайности зерновых культур и другие эколо­гические последствия.

Еще в начале 70-х годов XX в. ученые пришли к выводу о том, что производство хлорфторуглеродов при­ведут к прогрессирующей деградации озонового слоя.

В разложении озона принимают участие кислородный, водородный, азотный и галоидный циклы химических преобразований. Только с 60-х годов XX в. атмосфера Земли потеряла 15 % озона.

В верхних частях тропосферы и в стратосфере происходит периодическое образование озоновых дыр. Все озоновые дыры через сравнительно короткие отрезки времени постепенно исчезают.

Перио­дически возникающие озоновые дыры весьма негативно влияют на биоту. Это вызвано отрицательной ролью ультрафиолетового излучения. Выявлены следующие особенности влияния ультрафиолетово­го излучения на живые организмы.

Облучение ДНК и клеточных мембран микроорганизмов при­водит к потере способности к ориентации, а это способствует их гибели, что вызывает нарушение в пищевых цепях и представляет экологическую опасность для органи­ческого мира.

Под воздействием UVB-излучения нарушается рост растений, уменьшаются их число и размеры, подавляются реакции фотосинтеза, что приводит к резкому сокращению урожайности.

Большая часть UVB-излучения поглощается водой, но дан­ный процесс не беспределен. В фитопланктоне подавляется фото­синтез и снижается его продуктивность. В зоопланктоне особенно чувствительны к излучению молодые организмы, в которых появ­ляются патологические изменения и происходит массовая гибель отдельных сообществ и целых популяций.

4. У крупных млекопитающих, в том числе и у человека, UVB- излучение в первую очередь поражает глаза, кожу и иммунную систему. У людей возникает конъюнктивит, развивается катарак­та, усиливается морщинистость кожи, появляются ожоги и рак кожи.

Все гипотезы о происхождении озоновых дыр могут быть объе­динены в три группы: метеорологическую, техногенную и эндо­генную.

Метеорологическая группа гипотез связывает об­разование озоновых дыр с естественными процессами формиро­вания озона. Установлены связи между содержанием озона и атмосферными процессами. На фронтах циклонов, во вре­мя штормов и тайфунов резко снижается концентрация озона.

Образование озоновых дыр в полярных областях связывают с существованием крайне низких температур в стратосферном слое. Ведь низкие температуры увеличивают скорости реакций, разру­шающих озон.

Техногенная группа гипотез основывается на роли в разрушении озонового слоя хлор- и фторсодержаших веществ — фреонов. Фреоны помимо техногенного происхождения могут иметь иное, природное происхождение – вулканическое, либо при лесных пожарах.

Масштабные выбросы в атмосферу природного метана, осо­бенно резко выросшие в процессе добычи и транспортировки нефти и природного газа, к которым добавляются потоки биогенного метана из болот, в тысячу раз превосходят потоки фреонов любой природы. В присутствии же метана реакция взаимодействия хлора с озоном прекращается.

Эндогенная гипотеза сокращения озонового слоя носит название гипотезы водородно - метановой продувки. В основе этой концепции лежит представление о взаимодействии эндогенных флюидов — водорода, метана и азота со стратосферным озоном.

Главными каналами, через которые газы выходят на дневную поверхность, являются рифтовые области, максимально сближающиеся над Антарктидой. Предполагается, что атмосфера над Антарктидой подвергается максимальной продувке озоноразрушающими и газами.

Согласно расчетным данным, общий объем эндогенных газов многократно превышает объем техногенных газов, способных раз­ить стратосферный озон. Кроме того, эндогенные газы намного легче фреонов, которые тяжелее воздуха. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что процесс разрушения озонового слоя трудно объяснить действием только одного какого-то природного или техногенного процесса.

Дата добавления: 2014-11-26