7 ozono sluoksnio nykimo priežastys

Ozono sluoksnio nykimo priežastys nėra plačiai paplitusios, o koncentruotos, o šios ozono sluoksnio nykimo priežastys buvo nuo civilizacijos pradžios. 

Žemės atmosfera yra daugiasluoksnė. Troposfera, žemiausias sluoksnis, driekiasi nuo Žemės paviršiaus iki maždaug 10 km aukščio. Beveik visa žmogaus veikla, didinanti atmosferos taršą, vyksta troposferoje. Everesto kalnas, aukščiausia pasaulio viršūnė, yra vos apie 9 kilometrų aukščio. Stratosferoje, kuri tęsiasi nuo 10 kilometrų iki maždaug 50 kilometrų, yra ozono sluoksnis. Dauguma komercinių lėktuvų taip pat skraido stratosferos žemutinėje dalyje.

Šiame straipsnyje pagrindinis mūsų interesas yra išsiaiškinti ozono sluoksnio nykimo priežastis ir tai, ką galima padaryti, kad apsaugotume ozono sluoksnį nuo ardymo.

Taigi,

Kas yra tjis ozono sluoksnis?

Ozono sluoksnis yra Žemės atmosferos sritis, kurioje ozono dujos, neorganinės molekulės, kurios cheminė formulė O3, randamos gana didelėmis koncentracijomis. Ozono sluoksnis yra storesnis per ašigalius nei virš pusiaujo. 1913 metais prancūzų fizikai Charlesas Fabry ir Henri Buissonas atrado ozono sluoksnį.

Ozonas yra šviesiai mėlynos dujos, turinčios aštrų (panašų į chlorą) kvapą. Didžioji dalis atmosferos ozono yra stratosferos sluoksnyje nuo 9 iki 18 mylių (15 ir 30 kilometrų) virš Žemės paviršiaus. Nepaisant didelės koncentracijos, šio sluoksnio koncentracija vis dar yra maža, priešingai nei kitose stratosferos dujose.

Ozonas susidaro atmosferoje, kai saulės spinduliai padalija deguonies molekules į atskirus atomus. Šie pavieniai atomai sąveikauja su netoliese esančiu deguonimi, kad susidarytų ozonas, trijų deguonies molekulė. Ozono molekulės nuolat susidaro ir sunaikinamos stratosferoje bet kuriuo metu. Per dešimtmečius, kol buvo matuojamas, bendra suma buvo gana pastovi.

Nors dešimčiai milijonų oro molekulių yra tik maždaug trys molekulės, ozono sluoksnis tarnauja kaip Žemės apsaugos nuo saulės priemonė, sugerianti maždaug 98 procentus kenksmingų ultravioletinių ar UV spindulių. Stratosferos ozono sluoksnis sugeria dalį saulės spinduliuotės ir neleidžia jai pasiekti planetos paviršiaus.

Jei ozono sluoksnis neegzistuotų, UV spinduliai sterilizuotų Žemę. Atsirastų žalingų padarinių, tokių kaip daugiau nudegimų saulėje, daugiau odos vėžio atvejų, didesnis akių pažeidimų skaičius, medžių ir augalų vytimas ir žūtis, o esant pažeistam, bet vis dar esančiam ozono sluoksniui, smarkiai sumažėtų pasėlių derlius. Apibendrinant galima teigti, kad ozonas yra labai svarbus.

Mokslininkai surinko duomenis apie vidutinį ozono lygį per natūralius kelis dešimtmečius trunkančius ciklus. Saulės dėmės, metų laikai ir platumos turi įtakos ozono koncentracijai atmosferoje. Tai yra gerai suprantami ir nuspėjami procesai. Po kiekvieno natūralaus ozono sumažėjimo sekė atsigavimas. Tačiau nuo aštuntojo dešimtmečio moksliniai įrodymai atskleidė, kad ozono skydas nyksta ne dėl natūralių procesų.

Ozono sluoksnio svarba

Kai ozonas aptinkamas mūsų žemutinėje atmosferoje (žinoma kaip troposfera), jis priskiriamas oro teršalams, kurie itin kenkia žmonių sveikatai. Mums jo reikia ir stratosferoje, nes net esant mažai 12 dalių milijonui ozonas taip efektyviai sugeria saulės UV spinduliuotę, kad net nedidelio kiekio pakanka apsaugoti mus Žemėje.

UV spinduliuotę skleidžia saulė ir kenkia gyviems daiktams. Šis sluoksnis sugeria spinduliuotę, kuri neleidžia jiems pasiekti žemės paviršiaus. Ozonas apsaugo Žemę nuo žalingų ultravioletinių (UV) saulės spindulių. Gyvenimas Žemėje būtų nepaprastai sunkus be ozono sluoksnio atmosferoje.

Augalai, taip pat planktonai, maitinantys didžiąją dalį vandenyno gyvybės, negali klestėti ir augti esant dideliam ultravioletinės spinduliuotės lygiui. Jei ozono sluoksnio apsauga būtų susilpnėjusi, žmonės būtų labiau linkę į odos vėžį, kataraktą ir susilpnėtų imuninė sistema.

Ozono sluoksnio nykimo priežastys

Dėl taršos ozono sluoksnis tapo plonesnis, dėl ko jis plonėja ir gyvybė Žemėje yra veikiama žalingos spinduliuotės. Ozono skylės yra dažnas pavadinimas ozono sluoksnio pažeidimo vietovėms, nors šis terminas yra klaidinantis. Ozono sluoksnio pažeidimas atrodo kaip plona dėmė, kurios ploniausios dalys yra netoli ašigalių.

Nuo devintojo dešimtmečio vidurio tarša turėjo įtakos ozono sluoksniui virš Antarktidos. Temperatūra toje vietoje pagreitina CFC virsmą ozoną gaminančiu chloru. Išsivysčiusios šiaurinio pusrutulio šalys CFC išmetė maždaug 1980 % šiuo metu atmosferoje esančių CFC.

1989 metais pasirašytas Monrealio protokolas uždraudė ozono sluoksnį ardančių cheminių medžiagų gamybą. Chloro ir kitų ozono sluoksnį ardančių medžiagų kiekis atmosferoje nuo to laiko nuolat mažėja. Tikimasi, kad chloro lygis į pradinę formą grįš maždaug po 50 metų, teigia mokslininkai. Tuo metu Antarkties ozono sluoksniai susitrauks iki mažiau nei aštuonių milijonų kvadratinių mylių.

Ozono skylė susidarė dėl kelių pagrindinių ozono sluoksnio ardymo priežasčių.

Natūralios ozono sluoksnio nykimo priežastys

Buvo atrasti tam tikri gamtos reiškiniai, kurie ardo ozono sluoksnį. Tačiau buvo nustatyta, kad dėl to ozono sluoksnis suardomas vos 1–2 proc., o pasekmės yra laikinos. Tarp natūralių ozono sluoksnio nykimo priežasčių

1. Saulės dėmės

Saulės energijos išeiga skiriasi, ypač per 11 metų saulės dėmių ciklą. Kai per aktyvią 11 metų saulės dėmių ciklo dalį Žemę pasiekia daugiau UV spindulių, susidaro daugiau ozono. Dėl šio proceso vidutinė ozono koncentracija ašigalyje gali padidėti maždaug 4 %, tačiau skaičiuojant visame pasaulyje, pasaulinis vidutinis ozono padidėjimas yra tik apie 2 %.
Remiantis praėjusio amžiaus septintojo dešimtmečio stebėjimais, bendras pasaulinis ozono lygis sumažėjo 1–2 procentais nuo didžiausio iki minimumo normalaus ciklo metu.

2. Stratosferos vėjai

Labai stiprūs vėjai stratosferoje perneša azoto dujas iš saulės audrų toliau į atmosferą, kur jos susimaišo ir atakuoja ozono sluoksnį.

3. Vulkanų išsiveržimai

Chemiškai chlorą paversti reaktyvesnėmis formomis, ardančiomis ozoną, padeda sprogstamieji ugnikalnių išsiveržimai, kurie į stratosferą įpurškia didelius kiekius sieros dioksido. Manoma, kad prie ozono sluoksnio ardymo taip pat prisidėjo dideli ugnikalnių išsiveržimai (ypač El Chichon 1983 m. ir Pinatubo kalnas 1991 m.).

Žmogaus sukeltos ozono sluoksnio ardymo priežastys

Taip pat yra žmogaus sukeltų ozono sluoksnio ardymo priežasčių, kurios yra pagrindinės ozono sluoksnio ardymo priežastys.

1. Chlorfluorangliavandenilių naudojimas

Viena iš žmogaus sukeltų ozono sluoksnio ardymo priežasčių yra chlorfluorangliavandenilių naudojimas, tačiau tai taip pat yra viena iš pagrindinių ozono sluoksnio ardymo priežasčių.

XX a. pradžios šaldytuvuose kaip šaltnešiai buvo naudojamos nuodingos dujos, tokios kaip amoniakas ir metilo chloridas. Deja, iš prietaisų prasiskverbė pavojingos dujos, dėl kurių žuvo. Dėl to prasidėjo netoksiškos, nedegios cheminės medžiagos, naudojamos kaip šaltnešis, medžioklė. Dėl to gimė CFC. CFC yra įvairių formų, tačiau dvi labiausiai paplitusios yra CFC-1900 ir CFC-11.

CFC gamyba ir naudojimas pradėjo didėti praėjusio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje. Kiekvienais metais devintojo dešimtmečio pradžioje į atmosferą buvo išmetama beveik 1930 milijonų svarų CFC-300. Tada, 11 m., britų tyrinėtojas Joe Farmanas ir jo kolegos paskelbė tyrimą apie didžiulius sezoninius ozono nuostolius Antarktidoje.

Monrealio protokolas, ribojantis CFC gamybą ir naudojimą, buvo pasirašytas 1987 m. bendromis greitai veikiančios mokslo bendruomenės, pramonės ir įstatymų leidėjų pastangomis.

Monrealio protokolą dabar pasirašė visos planetos šalys. Nors CFC buvo uždrausta, ozono sluoksnis ir toliau nyksta. Taip yra todėl, kad CFC tarnavimo laikas yra nuo 50 iki 100 metų, o CFC kiekis aplinkoje iš esmės sumažės. Be to, CFC vis dar išmetama į atmosferą.

CFC lėtai išsiskiria, kai, pavyzdžiui, sąvartyne sugenda senas šaldytuvas arba oro kondicionavimo įrenginys. Prireikia maždaug 5 metų, kol į orą išleidžiamų CFC įtaka pajunta Antarktidą, kur jos mažėja. Žemės lygyje susidarę CFC galiausiai patenka į stratosferą.

Kadangi didžiąją saulės UV spinduliuotės dalį blokuoja stratosferoje esantis ozonas, CFC turi pakilti už ozono sluoksnio, kad saulės šviesa galėtų juos suardyti. Saulės spinduliuotė, kai ji yra pakankamai aukšta, išskiria chlorą, kurio didžioji dalis paverčiama ozonu druskos rūgšties ir chloro nitrato pavidalu.

Kadangi šios reakcijos būdingos tik poliarinėms sritims, dėl jų itin žemos temperatūros stratosferoje, dėl kurios susidaro atskiras debesų tipas, šioms medžiagoms patekus į Antarktidą, prasideda tos cheminės reakcijos (poliariniai stratosferos debesys). Žiemos metu poliarinis sūkurys kyla pietinio pusrutulio stratosferoje, kai temperatūra nukrenta.

Temperatūra vis dar pakankamai šalta, kad susidarytų poliariniai stratosferos debesys, kai saulės šviesa grįžta į Antarktidą žiemos pabaigoje ir ankstyvą pavasarį. Dabar taip pat yra saulės šviesos. Debesų dalelių paviršiuose vyksta cheminės reakcijos, kurių metu nereaktyvus chloras ir bromas paverčiami reaktyviais junginiais.

Sūkurys tarnauja kaip konteineris, kurio ribose yra Antarkties stratosferos turinys ir leidžiantis reaktyviems chloro ir bromo junginiams sunaikinti ozono molekules. Šios reakcijos tęsis tol, kol bus ozono molekulių, kol ozonas beveik sumažės. Ozono skylė taip ji vadinama.

Tačiau atmosferos ekspertai išsiaiškino, kad šios reakcijos greitis nėra toks didelis, kaip manyta iš pradžių, todėl CFC nebėra pagrindinis ozono sluoksnio ardymo veiksnys.

2. Visuotinis atšilimas

Visuotinis atšilimas, dėl kurio vyksta klimato kaita, taip pat yra viena iš žmogaus sukeltų ozono sluoksnio nykimo priežasčių. Didžioji dalis šilumos yra įstrigusi troposferoje, kuri yra sluoksnis po stratosfera, dėl visuotinio atšilimo ir šiltnamio efekto.

Kadangi stratosferoje yra ozono, šiluma nepasiekia troposferos, todėl ji išlieka šalta. Kadangi ozono sluoksnio atsistatymui reikalingas maksimalus saulės šviesos ir šilumos kiekis, ozono sluoksnis yra išeikvotas.

3. Nereguliuojami raketų paleidimai

Raketų paleidimas taip pat yra viena iš pagrindinių žmogaus sukeltų ozono sluoksnio ardymo priežasčių. Remiantis tyrimais, nereguliuojamas raketų paleidimas ardo ozono sluoksnį daug labiau nei CFC. Jei tai nebus sprendžiama, iki 2050 m. ozono sluoksnis gali smarkiai sumažėti.

4. Azoto junginiai

Manoma, kad viena iš ozono sluoksnio nykimo priežasčių yra nedideli žmogaus veiklos išskiriami azoto junginiai, tokie kaip NO, N2O ir NO2.

Ozono sluoksnį ardančios medžiagos (ODS)

„Ozono sluoksnį ardančios medžiagos yra tokios medžiagos kaip chlorfluorangliavandeniliai, halonai, anglies tetrachloridas, hidrofluorangliavandeniliai ir kt., kurios yra atsakingos už ozono sluoksnio ardymą.

Ozono sluoksnį ardantis Žemiau esančioje atmosferoje medžiagos yra ekologiškos, gana stabilios ir netoksiškos. Štai kodėl laikui bėgant jie tapo vis populiaresni. Tačiau jų stabilumas kainuoja: jie gali plūduriuoti ir likti nejudantys stratosferoje.

Kai OAM suskaido galinga UV spinduliuotė, susidaro chloras ir bromas. Žinoma, kad ozono sluoksnį viršgarsiniu greičiu ardo chloras ir bromas. Jie tai pasiekia pašalindami atomą iš ozono molekulės. Viena chloro molekulė gali suardyti tūkstančius ozono molekulių.

Ozono sluoksnį ardantys junginiai atmosferoje išliko daugelį metų ir taip bus ir ateityje. Tai iš tikrųjų reiškia, kad daugelis ozono sluoksnį ardančių junginių, kuriems žmonės leido patekti į atmosferą per pastaruosius 90 metų, vis dar patenka į atmosferą ir prisideda prie ozono sluoksnio ardymo.

Toliau pateikiamas kai kurių dažniausiai ozono sluoksnį ardančių junginių ir jų išsiskyrimo šaltinių sąrašas:

• Chlorfluorangliavandeniliai (CFC)
• Hidrofluorangliavandeniliai (HCFC)
• Halonai
• Anglies tetrachloridas
• Metilo chloroformas

1. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC)

Jis vadinamas plačiausiai naudojamu ozono sluoksnį ardančiu junginiu, nes jis sudaro daugiau nei 80 % viso ozono sluoksnio ardymo. Iki 1995 m. jis buvo naudojamas kaip aušinimo skystis buitiniuose prietaisuose, tokiuose kaip šaldikliai, šaldytuvai ir oro kondicionieriai tiek pastatuose, tiek automobiliuose. Šią cheminę medžiagą sudaro sauso valymo produktai, ligoninių sterilizatoriai ir pramoniniai tirpikliai. Jis taip pat naudojamas putplasčio gaminiuose, tokiuose kaip čiužiniai ir pagalvės, taip pat namų izoliacija.

2. Hidrofluorangliavandeniliai (HCFC)

Laikui bėgant hidrofluorangliavandeniliai užėmė chlorfluorangliavandenilių poziciją. Jie nėra tokie žalingi ozono sluoksniui kaip CFC.

3. Halonai

Jis naudojamas konkrečiuose gesintuvuose tais atvejais, kai vanduo arba gesintuvų cheminės medžiagos gali sugadinti įrangą ar medžiagą.

4. Anglies tetrachloridas

Jo taip pat yra keliuose tirpikliuose ir gesintuvuose.

5. Metilo chloroformas

Šaltasis valymas, riebalų šalinimas garais, cheminis apdorojimas, klijai ir tam tikri aerozoliai yra įprastas naudojimas pramonėje.

Ozono sluoksnio ardymo priežastis galima suskirstyti į dvi dalis ir yra natūralios ir žmogaus sukeltos ozono sluoksnio ardymo priežastys.

kaip Ppasukti Ozona Lvakar

Kai kurių veiksmų buvo imtasi visame pasaulyje, siekiant sumažinti ozono sluoksnio ardymą ir apsaugoti ozono sluoksnį.

Monrealio protokolas

Monrealio protokolą dėl ozono sluoksnį ardančių junginių 1987 m. parengė tarptautinė bendruomenė, siekdama spręsti ozono sluoksnio nykimo problemą. Tai buvo pirmoji tarptautinė sutartis, kurią pasirašė visos pasaulio šalys, ir ji dažnai laikoma didžiausia JT aplinkosaugos sėkmės istorija.

Monrealio protokolo tikslas – sumažinti ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybą ir vartojimą, siekiant sumažinti jų buvimą atmosferoje ir taip apsaugoti Žemės ozono sluoksnį.

ES reglamentas

ES reglamentai dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų yra vieni griežčiausių ir pažangiausių pasaulyje. ES ne tik įgyvendino Monrealio protokolą priimdama daugybę teisės aktų, bet ir laipsniškai pašalino kenksmingas medžiagas greičiau, nei reikia.

Į dabartinį ES „Ozono reglamentą“ ( Reglamentas (EB) Nr. 1005/2009 ) įtraukta įvairių priemonių, siekiant užtikrinti didesnį užmojį. Nors Monrealio protokolas reglamentuoja šių cheminių medžiagų gamybą ir didmeninę prekybą, Ozono reglamentas daugeliu atvejų riboja jų naudojimą (tam tikri jų naudojimo būdai ES vis dar leidžiami). Be to, jis reglamentuoja ne tik didmeninius junginius, bet ir tuos, kurie randami produktuose ir įrangoje.

ES ozono reglamente taip pat nustatomi licencijavimo reikalavimai visoms ozono sluoksnį ardančių medžiagų eksportui ir importui, taip pat reguliuojamoms ir stebimoms medžiagoms, kurioms netaikomas Monrealio protokolas (daugiau nei 90 cheminių medžiagų), taip pat dar penkioms cheminėms medžiagoms, vadinamoms „naujomis medžiagomis“.

Norint tęsti ozono sluoksnio atsigavimą visame pasaulyje, reikia imtis šių veiksmų:

1. Užtikrinti, kad esami ozono sluoksnį ardančių medžiagų apribojimai būtų tinkamai įgyvendinti ir kad ozono sluoksnį ardančių medžiagų suvartojimas visame pasaulyje toliau mažėtų.
2. Užtikrinti, kad ozono sluoksnį ardantys junginiai (tiek saugyklose, tiek esamoje įrangoje) būtų tvarkomi ekologiškai palankiu būdu ir būtų pakeisti klimatui nekenksmingomis alternatyvomis.
3. Užtikrinti, kad ozono sluoksnį ardančios cheminės medžiagos nebūtų pašalintos nuo teisėto naudojimo.
4. Sumažinti ozono sluoksnį ardančių junginių naudojimą ne vartojimo reikmėms, kaip apibrėžta Monrealio protokole.
5. Užtikrinti, kad neatsirastų naujų cheminių medžiagų ar technologijų, galinčių kelti pavojų ozono sluoksniui (pvz., labai trumpaamžių medžiagų).

Veiksmai, kurių reikalauja asmenys, siekiant apsaugoti ozono sluoksnį.

1. Venkite įkvėpti ozono sluoksniui kenksmingų dujų dėl jų sudėties ar gamybos būdo. CFC (chlorfluorangliavandeniliai), halogeninti angliavandeniliai, metilo bromidas ir azoto oksidas yra vienos kenksmingiausių dujų.
2. Sumažinti automobilių naudojimą. Mieste, dviračiu ar pėsčiomis yra geriausios transporto priemonės. Jei turite važiuoti automobiliu, pabandykite važiuoti kartu su kitais, kad sumažintumėte automobilių skaičių kelyje, taip sumažindami taršą ir sutaupydami pinigų.
3. Nenaudokite valymo priemonių, kurios kenkia aplinkai ir mums patiems. Daugelyje valymo priemonių yra tirpiklių ir šarminių junginių, tačiau juos galima pakeisti netoksiškomis alternatyvomis, tokiomis kaip actas ar bikarbonatas.
4. Pirkite daiktus, pagamintus jūsų vietovėje. Taip ne tik gaunate šviežių dalykų, bet ir vengiate valgyti didelius atstumus nukeliavusį maistą. Dėl tam produktui gabenti naudojamos terpės, didėjant nuvažiuotam atstumui, susidaro daugiau azoto oksido.
5. Pasirūpinkite, kad oro kondicionieriai veiktų gerai, nes dėl gedimų CFC patenka į atmosferą.

Ozono sluoksnio nykimo priežastys - DUK

Ką daro ozono sluoksnis?

Stratosferos ozono sluoksnis sugeria dalį saulės spinduliuotės ir neleidžia jai pasiekti planetos paviršiaus. Visų pirma, jis sugeria UVB spektro dalį. UVB yra ultravioletinių spindulių tipas, sklindantis iš saulės (ir saulės lempų) ir turintis daug neigiamų pasekmių.

Iš ko sudarytas ozono sluoksnis?

Stratosferos ozono sluoksnį sudaro ozono dujos (90 procentų viso atmosferoje esančio ozono). Ultravioletinė (UV) šviesa veikiant deguonies molekules, sudarytas iš dviejų deguonies atomų, gamina ozoną, kurį sudaro trys deguonies atomai.

Rekomendacijos

• Vandenyno taršos padariniai
  .
• Pasaulinės plastiko taršos organizacijos
  .
• Plastikinės taršos priežastys
  .
• Plastikinės taršos vandenynuose padariniai
  .
• Oro taršos priežastys Nigerijoje
  .
• Globalizacijos poveikis oro taršai Kinijoje