7 príčin poškodzovania ozónovej vrstvy

Príčiny úbytku ozónovej vrstvy nie sú rozšírené, ale koncentrované a tieto príčiny úbytku ozónovej vrstvy sú už od počiatkov civilizácie.

Atmosféra Zeme má viacero úrovní. Troposféra, najnižšia vrstva, sa tiahne od zemského povrchu do výšky asi 6 km. Takmer všetky ľudské činnosti, ktoré k tomu prispievajú znečistenie ovzdušia sa odohrávajú v troposfére. Mt. Everest, najvyšší vrch sveta, je vysoký len asi 5.6 kilometrov. Stratosféra, ktorá siaha od 9 míľ (6 kilometrov) do približne 10 míľ (31 kilometrov), obsahuje ozónovú vrstvu. Väčšina komerčných lietadiel lieta aj v dolných častiach stratosféry.

Naším hlavným záujmom v tomto článku je pozrieť sa na príčiny poškodzovania ozónovej vrstvy a na to, čo možno urobiť na ochranu našej ozónovej vrstvy pred poškodzovaním.

tak,

Obsah

Čo je Tozónová vrstva?

Ozónová vrstva je oblasť zemskej atmosféry, kde sa ozónový plyn, anorganická molekula s chemickým vzorcom O3, nachádza v relatívne vysokých koncentráciách. Ozónová vrstva je naprieč pólmi hrubšia ako nad rovníkom. V roku 1913 francúzski fyzici Charles Fabry a Henri Buisson objavili ozónovú vrstvu.

Ozón je svetlomodrý plyn so štipľavým (chlórovým) zápachom. Väčšina atmosférického ozónu sa nachádza v stratosférickej vrstve vo výške 9 až 18 kilometrov nad zemským povrchom. Napriek vysokej koncentrácii je koncentrácia tejto vrstvy stále nízka na rozdiel od iných plynov v stratosfére.

Ozón sa tvorí v atmosfére, keď slnečné lúče rozdeľujú molekuly kyslíka na jednotlivé atómy. Tieto jednotlivé atómy interagujú s okolitým kyslíkom a vytvárajú ozón, molekulu troch kyslíkov. Molekuly ozónu sa v stratosfére neustále vytvárajú a ničia. Počas desaťročí, ktoré sa merali, bolo celkové množstvo pomerne stabilné.

Hoci na každých desať miliónov molekúl vzduchu pripadajú len asi tri molekuly, ozónová vrstva slúži ako slnečná clona Zeme a absorbuje približne 98 percent škodlivého ultrafialového alebo UV žiarenia. Ozónová vrstva stratosféry pohlcuje časť slnečného žiarenia, čím bráni tomu, aby sa dostalo na povrch planéty.

Ak by ozónová vrstva neexistovala, UV lúče by sterilizovali Zem. Tam bude škodlivé účinky ako viac spálenín, viac prípadov rakoviny kože, vyšší počet prípadov poškodenia očí, vädnutia a úhynu stromov a rastlín a drasticky znížené výnosy plodín s poškodenou, ale stále prítomnou ozónovou vrstvou. Aby som to zhrnul, ozón je skutočne dôležitý.

Vedci zhromaždili údaje o priemerných úrovniach ozónu počas prirodzených cyklov, ktoré trvajú niekoľko desaťročí. Slnečné škvrny, ročné obdobia a zemepisná šírka ovplyvňujú koncentrácie ozónu v atmosfére. Ide o dobre pochopiteľné a predvídateľné procesy. Po každom prirodzenom úbytku ozónu nasledovalo oživenie. Od 1970. rokov XNUMX. storočia však vedecké dôkazy odhalili, že ozónový štít sa vyčerpáva spôsobmi, ktoré nie sú spôsobené prírodnými procesmi.

Význam ozónovej vrstvy

Keď sa ozón zistí v našej spodnej atmosfére (známej ako troposféra), je klasifikovaný ako látka znečisťujúca ovzdušie, ktorá je mimoriadne škodlivá pre ľudské zdravie. Potrebujeme ho aj v stratosfére, keďže aj pri nízkej koncentrácii 12 častíc na milión je ozón taký účinný pri pohlcovaní slnečného UV žiarenia, že aj malé množstvo stačí na to, aby nás na Zemi ochránilo.

UV žiarenie vyžaruje slnko a poškodzuje živé organizmy. Žiarenia sú absorbované touto vrstvou, ktorá im bráni dostať sa na zemský povrch. Ozón chráni Zem pred škodlivými ultrafialovými (UV) lúčmi Slnka. Bez ozónovej vrstvy v atmosfére by bol život na Zemi mimoriadne ťažký.

Rastliny, ako aj planktón, ktorý živí väčšinu života v oceáne, nie sú schopné prosperovať a rásť pri vysokých úrovniach ultrafialového žiarenia. Ľudia by boli náchylnejší na rakovinu kože, šedý zákal a poškodenie imunitného systému, ak by bola ochrana ozónovej vrstvy oslabená.

Príčiny poškodzovania ozónovej vrstvy

Ozónová vrstva sa stala tenšou v dôsledku Znečistenie, čo viedlo k stenčeniu ozónovej vrstvy, čím bol život na Zemi vystavený škodlivému žiareniu. Ozónové diery sú bežným názvom pre oblasti poškodenia ozónovej vrstvy, hoci tento výraz je klamlivý. Poškodenie ozónovej vrstvy sa javí ako tenká škvrna s najtenšími časťami v blízkosti pólov

Od polovice 1980. rokov minulého storočia znečistenie ovplyvňovalo ozónovú vrstvu nad Antarktídou. Teplota v tejto lokalite urýchľuje premenu freónov na chlór produkujúci ozón. CFC boli emitované rozvinutými krajinami na severnej pologuli pre približne 90 % freónov, ktoré sú v súčasnosti v atmosfére.

Montrealský protokol podpísaný v roku 1989 zakazoval výrobu chemikálií poškodzujúcich ozónovú vrstvu. Množstvo chlóru a iných látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu v atmosfére odvtedy neustále klesá. Podľa vedcov sa očakáva, že hladiny chlóru sa vrátia do pôvodnej formy približne za 50 rokov. Antarktické ozónové vrstvy sa dovtedy zmenšia na menej ako osem miliónov štvorcových míľ.

Niekoľko kľúčových príčin úbytku ozónovej vrstvy malo za následok vznik ozónovej diery.

Prirodzené príčiny úbytku ozónovej vrstvy

Boli objavené určité prírodné javy, ktoré narúšajú ozónovú vrstvu. Zistilo sa však, že to spôsobuje len 1-2 percentné poškodzovanie ozónovej vrstvy a že následky sú len prechodné. Medzi prirodzené príčiny úbytku ozónovej vrstvy patrí

1. Slnečné škvrny

Výdaj energie Slnka sa mení, najmä počas 11-ročného cyklu slnečných škvŕn. Čím viac UV žiarenia dopadá na Zem počas aktívnej časti 11-ročného cyklu slnečných škvŕn, vytvára sa viac ozónu. Tento proces môže zvýšiť priemerné koncentrácie ozónu na póloch približne o 4 %, ale keď sa to spriemeruje na celom svete, celosvetový priemerný nárast ozónu je len asi 2 %.
Celková celosvetová hladina ozónu klesla o 1-2 percentá z maxima na minimum normálneho cyklu, podľa pozorovaní zo 1960. rokov XNUMX. storočia.

2. Stratosférické vetry

Veľmi silné vetry v stratosfére transportujú plynný dusík zo slnečných búrok ďalej do atmosféry, kde sa zmiešajú s ozónovou vrstvou a napadnú ju.

3. Sopečné erupcie

Chemickej premene chlóru na reaktívnejšie formy, ktoré ničia ozón, napomáhajú explozívne sopečné erupcie, ktoré vstrekujú značné množstvo oxidu siričitého do stratosféry. Predpokladá sa, že k poškodzovaniu ozónovej vrstvy prispeli aj veľké sopečné erupcie (najmä El Chichon v roku 1983 a Mt. Pinatubo v roku 1991).

Príčiny úbytku ozónovej vrstvy spôsobené človekom

Existujú aj človekom spôsobené príčiny úbytku ozónovej vrstvy a to sú hlavné príčiny úbytku ozónovej vrstvy a zahŕňajú

1. Použitie chlórfluórovaných uhľovodíkov

Jednou z umelých príčin poškodzovania ozónovej vrstvy je používanie chlórfluórovaných uhľovodíkov, ale je to aj jedna z hlavných príčin poškodzovania ozónovej vrstvy.

Chladničky zo začiatku 1900. storočia používali ako chladivá jedovaté plyny, ako je amoniak a metylchlorid. Žiaľ, keďže nebezpečné plyny presakovali zo spotrebičov, malo to za následok smrť. V dôsledku toho sa začalo hľadanie netoxickej, nehorľavej chemikálie, ktorá by sa použila ako chladivo. V dôsledku toho sa zrodil CFC. CFC prichádzajú v rôznych formách, ale dve najbežnejšie sú CFC-11 a CFC-12.

Výroba a používanie freónov sa začali zvyšovať v 1930. rokoch 300. storočia. Začiatkom 11-tych rokov bolo do atmosféry každý rok vypustených takmer 1980 miliónov libier CFC-1985. Potom, v roku XNUMX, britský výskumník menom Joe Farman a jeho kolegovia vydali štúdiu o obrovských sezónnych stratách ozónu nad Antarktídou.

Montrealský protokol, ktorý obmedzuje výrobu a používanie freónov, bol podpísaný v roku 1987 vďaka spoločnému úsiliu rýchlo konajúcej vedeckej komunity, priemyslu a zákonodarcov.

Montrealský protokol už podpísala každá krajina na planéte. Hoci freóny boli zakázané, ozónová vrstva sa naďalej vyčerpáva. Je to preto, že freóny majú životnosť 50 až 100 rokov a nejaký čas trvá, kým sa počet freónov v životnom prostredí podstatne zníži. Okrem toho sú freóny stále vypúšťané do atmosféry.

CFC sa pomaly uvoľňujú, keď sa stará chladnička alebo klimatizačná jednotka znehodnotí napríklad na skládke. Trvá približne 5 rokov, kým sa vplyv freónov vypúšťaných do ovzdušia prejaví nad Antarktídou, kde dochádza k ich vyčerpaniu. CFC generované na úrovni zeme sa nakoniec dostanú do stratosféry.

Pretože väčšina slnečného UV žiarenia je blokovaná ozónom v stratosfére, freóny musia vystúpiť za ozónovú vrstvu, kým ich slnečné svetlo rozbije. Slnečné žiarenie, keď je dostatočne vysoké, uvoľňuje chlór, ktorého väčšina sa premieňa na ozón vo forme kyseliny chlorovodíkovej a dusičnanu chlóru.

Pretože tieto reakcie sú jedinečné pre polárne oblasti, kvôli ich mimoriadne nízkym teplotám v stratosfére, ktoré vytvárajú odlišný typ oblakov, keď sa tieto látky dostanú do Antarktídy, začnú tieto chemické reakcie (polárne stratosférické oblaky). Polárny vír vzniká počas zimy v stratosfére južnej pologule, keď teploty klesajú.

Teploty sú stále dostatočne chladné na to, aby vytvorili polárne stratosférické oblaky, keď sa slnečné svetlo vracia do Antarktídy koncom zimy a začiatkom jari. Teraz je tam aj slnečné svetlo. Na povrchu častíc oblaku dochádza k chemickým reakciám, pri ktorých sa nereaktívny chlór a bróm premieňajú na reaktívne zlúčeniny.

Vír slúži ako nádoba, ktorá obsahuje obsah antarktickej stratosféry vo vnútri a umožňuje reaktívnym zlúčeninám chlóru a brómu ničiť molekuly ozónu. Tieto reakcie budú pokračovať, pokiaľ budú molekuly ozónu prítomné, kým sa ozón takmer nevyčerpá. Hovorí sa tomu ozónová diera.

Atmosférickí experti však zistili, že rýchlosť tejto reakcie nie je taká vysoká, ako sa pôvodne predpokladalo, a preto freóny už nie sú primárnou hnacou silou poškodzovania ozónovej vrstvy.

2. Globálne otepľovanie

Globálne otepľovanie však vedie k zmene klímy je tiež jednou z umelých príčin poškodzovania ozónovej vrstvy. Väčšina tepla je zachytená v troposfére, čo je vrstva pod stratosférou, v dôsledku globálneho otepľovania a skleníkového efektu.

Pretože ozón je prítomný v stratosfére, teplo sa nedostane do troposféry, čo spôsobuje, že zostáva chladná. Pretože obnova ozónovej vrstvy vyžaduje maximálne množstvo slnečného žiarenia a tepla, ozónová vrstva sa vyčerpáva.

3. Neregulované štarty rakiet

Štarty rakiet sú tiež jednou z hlavných umelých príčin poškodzovania ozónovej vrstvy. Podľa štúdií neregulovaný štart rakiet poškodzuje ozónovú vrstvu oveľa viac ako freóny. Ak sa to nerieši, môže to viesť k výraznému zničeniu ozónovej vrstvy do roku 2050.

4. Dusíkaté zlúčeniny

Malé množstvá dusíkatých zlúčenín emitovaných ľudskou činnosťou, ako sú NO, N2O a NO2, sa považujú za jednu z príčin poškodzovania ozónovej vrstvy.

Látky poškodzujúce ozónovú vrstvu (ODS)

"Látky poškodzujúce ozónovú vrstvu sú látky, ako sú chlórfluórované uhľovodíky, halóny, tetrachlórmetán, fluórované uhľovodíky atď., ktoré sú zodpovedné za poškodzovanie ozónovej vrstvy."

Poškodzovanie ozónovej vrstvy V atmosfére nižšie sú látky ekologické, relatívne stabilné a netoxické. To je dôvod, prečo sa časom stali čoraz obľúbenejšími. Ich stabilita však niečo stojí: môžu sa vznášať a zostať nehybné v stratosfére.

Keď sa ODS rozloží silným UV žiarením tam hore, výslednou chemikáliou je chlór a bróm. O ozónovej vrstve je známe, že ju nadzvukovou rýchlosťou vyčerpáva chlór a bróm. Dosahujú to odstránením atómu z molekuly ozónu. Jediná molekula chlóru má schopnosť rozložiť tisíce molekúl ozónu.

Zlúčeniny poškodzujúce ozónovú vrstvu zostali v atmosfére už mnoho rokov a budú tomu tak aj v budúcnosti. To v skutočnosti znamená, že mnohé zo zlúčenín poškodzujúcich ozónovú vrstvu, ktorým ľudia dovolili vstúpiť do atmosféry za posledných 90 rokov, sú stále na ceste do atmosféry a prispievajú k poškodzovaniu ozónovej vrstvy.

Nasleduje zoznam niektorých najbežnejších zlúčenín poškodzujúcich ozónovú vrstvu a ich zdrojov uvoľňovania:

Chlórfluórované uhľovodíky (CFC)
fluórované uhľovodíky (HCFC)
Halóny
Chlorid uhličitý
Metylchloroform

1. Chlórfluórované uhľovodíky (CFC)

Hovorí sa o nej ako o najpoužívanejšej zlúčenine poškodzujúcej ozónovú vrstvu, pretože predstavuje viac ako 80 % celkového poškodzovania ozónovej vrstvy. Pred rokom 1995 sa používal ako chladivo v domácich spotrebičoch, ako sú mrazničky, chladničky a klimatizácie v budovách aj autách. Produkty chemického čistenia, nemocničné sterilizačné prostriedky a priemyselné rozpúšťadlá zahŕňajú túto chemikáliu. Používa sa tiež v penových predmetoch, ako sú matrace a vankúše, ako aj na izoláciu v domácnosti.

2. fluórované uhľovodíky (HCFC)

Postupom času fluórované uhľovodíky zaujali pozíciu chlórfluórovaných uhľovodíkov. Nie sú také škodlivé pre ozónovú vrstvu ako freóny.

3. Halóny

Používa sa v špecifických hasiacich prístrojoch v situáciách, keď voda alebo chemikálie v hasiacich prístrojoch môžu poškodiť zariadenie alebo látku.

4. Tetrachlorid uhličitý

Nachádza sa aj v niekoľkých rozpúšťadlách a hasiacich prístrojoch.

5. Metylchloroform

V priemysle sa bežne používa čistenie za studena, odmasťovanie parou, chemické spracovanie, lepidlá a určité aerosóly.

Príčiny úbytku ozónovej vrstvy možno rozdeliť do dvoch skupín a existujú prirodzené a človekom spôsobené príčiny úbytku ozónovej vrstvy.

Ako Pchrániť Ozóna Lvčera

Niektoré opatrenia boli prijaté celosvetovo na zníženie poškodzovania ozónovej vrstvy, čím sa chráni ozónová vrstva.

Montrealský protokol

Montrealský protokol o zlúčeninách poškodzujúcich ozónovú vrstvu bol vyvinutý v roku 1987 medzinárodným spoločenstvom na riešenie straty ozónovej vrstvy. Bola to prvá medzinárodná zmluva, ktorú podpísali všetky krajiny sveta, a často sa považuje za najväčší environmentálny úspech OSN.

Cieľom Montrealského protokolu je minimalizovať produkciu a spotrebu látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu s cieľom znížiť ich prítomnosť v atmosfére, a tým chrániť ozónovú vrstvu Zeme.

nariadenie EÚ

Predpisy EÚ o látkach poškodzujúcich ozónovú vrstvu patria medzi najprísnejšie a najpokročilejšie na svete. EÚ nielenže implementovala Montrealský protokol prostredníctvom série právnych predpisov, ale aj vyradila škodlivé látky rýchlejšie, ako bolo potrebné.

V súčasnom „nariadení EÚ o ozóne“ sú zahrnuté rôzne opatrenia (Nariadenie Rady (ES) 1005 / 2009), aby sa zabezpečil vyšší stupeň ambícií. Zatiaľ čo Montrealský protokol upravuje výrobu a hromadný predaj týchto chemikálií, nariadenie o ozóne obmedzuje ich použitie vo väčšine prípadov (určité použitia sú v EÚ stále povolené). Okrem toho sa ním neriadia len sypké zlúčeniny, ale aj tie, ktoré sa nachádzajú vo výrobkoch a zariadeniach.

Nariadenie EÚ o ozóne ďalej stanovuje licenčné požiadavky pre všetky vývozy a dovozy látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu, ako aj reguláciu a monitorovanie látok, na ktoré sa nevzťahuje Montrealský protokol (viac ako 90 chemikálií), ako aj ďalších päť chemikálií známych ako „nové látky“.

Na pokračovanie obnovy ozónovej vrstvy sa globálne vyžadujú tieto opatrenia:

Zabezpečiť, aby sa existujúce obmedzenia látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu primerane implementovali a aby celosvetová spotreba látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu naďalej klesala.
Zabezpečte, aby sa so zlúčeninami poškodzujúcimi ozónovú vrstvu (v skladoch aj v existujúcich zariadeniach) nakladalo ekologicky priaznivým spôsobom a aby boli nahradené alternatívami šetrnými ku klíme.
Zabezpečiť, aby chemikálie poškodzujúce ozónovú vrstvu neboli odklonené od ich zákonného používania.
Zníženie používania zlúčenín poškodzujúcich ozónovú vrstvu pri nekonzumných použitiach, ako je definované v Montrealskom protokole.
Zabezpečiť, aby nevznikali žiadne nové chemikálie alebo technológie, ktoré by mohli ohroziť ozónovú vrstvu (napr. látky s veľmi krátkou životnosťou).

Činnosti požadované jednotlivcami na ochranu ozónovej vrstvy.

Vyvarujte sa vdychovaniu plynov, ktoré sú škodlivé pre ozónovú vrstvu vzhľadom na ich zloženie alebo spôsob výroby. CFC (chlórfluórované uhľovodíky), halogénované uhľovodíky, metylbromid a oxid dusný patria medzi najškodlivejšie plyny.
Znížte používanie automobilov. Mesto, bicykel alebo chôdza sú najlepšie spôsoby dopravy. Ak musíte ísť autom, pokúste sa spojiť s ostatnými, aby ste znížili počet áut na ceste, čím znížite znečistenie a ušetríte peniaze.
Vyhnite sa používaniu čistiacich prostriedkov, ktoré poškodzujú životné prostredie aj nás. Mnohé čistiace prostriedky obsahujú rozpúšťadlá a leptavé zlúčeniny, tie však možno nahradiť netoxickými alternatívami, ako je ocot alebo hydrogénuhličitan.
Nakupujte veci vyrobené vo vašej oblasti. Prijímate tak nielen čerstvé veci, ale vyhýbate sa aj konzumácii jedla, ktoré prešlo veľké vzdialenosti. Vzhľadom na médium použité na prepravu tohto produktu sa so zvyšujúcou sa prejdenou vzdialenosťou produkuje viac oxidu dusného.
Udržujte klimatizácie v dobrom prevádzkovom stave, pretože poruchy spôsobujú presakovanie freónov do atmosféry.

Príčiny úbytku ozónovej vrstvy - Často kladené otázky

Čo robí ozónová vrstva?

Ozónová vrstva stratosféry pohlcuje časť slnečného žiarenia, čím bráni tomu, aby sa dostalo na povrch planéty. Predovšetkým absorbuje časť UVB spektra. UVB je typ ultrafialového svetla, ktoré pochádza zo slnka (a slnečných lámp) a má mnoho negatívnych dôsledkov.

Z čoho sa skladá ozónová vrstva?

Stratosférickú ozónovú vrstvu tvorí ozónový plyn (90 percent celkového ozónu v atmosfére). Pôsobením ultrafialového (UV) svetla na molekuly kyslíka zložené z dvoch atómov kyslíka vzniká ozón, ktorý obsahuje tri atómy kyslíka.

Odporúčanie

Providence Amaechi

editor at EnvironmentGo! | Providenceamaechi0@gmail.com | + príspevky

Srdcom nadšený ekológ. Vedúci autor obsahu v EnvironmentGo.
Snažím sa vzdelávať verejnosť o životnom prostredí a jeho problémoch.
Vždy to bolo o prírode, ktorú by sme mali chrániť a nie ničiť.