Екологічні проблеми з вини людини

Вплив людини на біосферу Землі в даний час призвело до виникнення загальних екологічних проблем, що мають общепланетний значення. Коротко розглянемо найбільш важливі з них.

Проблема озонового екрану

Озоновий екран розташовується між тропосферою і стратосферою і захищає поверхню Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання, згубного для всього живого. У озоновому екрані вміст озону має певне значення, зменшення концентрації озону знижує ефект його позитивного впливу. Останнім часом з’явилися «озонові діри» – області в озоновому екрані, що володіють зниженим вмістом озону. Такі «дірки» були виявлені над Північним і Південним полюсами Землі, причому, друга «діра» за розмірами значно перевищує першу. Над Антарктидою площа «озонової діри» складає 22 млн. км2. Розміри «дірок» коливаються – влітку збільшуються, а взимку – зменшуються. У Росії «озонові діри» зафіксовані над Якутією, Республікою Комі, в районі Далекого Сходу. Виявлено, що через «озонові діри» ультрафіолет проходить практично не ослабляючись.
Як показали дослідження останніх років, «озонові діри» є результатом дії антропогенних факторів і пов’язані з викидом в атмосферу Землі речовин, що руйнують озон. Озон руйнують багато речовини: вода (в парах), оксиди азоту (М2O, NO, КO2), оксид хлору (II) – СIO.
У нижніх шарах стратосфери озон утворюється з атомарного і молекулярного кисню за рівнянням

O2 + O = O3

Атомарний кисень виходить з молекулярного під дією випромінювань:

O2 + квант енергії ? 2O (атомарний кисень)

Для утворення необхідної кількості озону важливо таке поєднання умов, при яких температура повинна бути відносно невелика, а концентрація атомарного кисню достатня для оптимального перебігу процесу.
Вміст озону залежить від наявності в атмосфері різних домішок. Так, наявність парів води вище критичної концентрації призводить до зв’язування атомарного кисню за схемою:

Н2O (пар) + О 2OН ° (радикали).

Атомарний кисень поглинається і при взаємодії з оксидом азоту (IV):

NO2 + О ? NO + O2

Вміст озону зменшується і за рахунок реакції взаємодії оксиду азоту (II) і O3:

NO + O3 = NO2 + O2

Останнім часом встановлено, що велику роль у руйнуванні озону грає атомарний хлор (Сl °), який утворюється при фотохімічному розкладанні фреонів (фторхлорпроізводних, використовуваних як хладореагентов і речовини для отримання аерозолів; приклади фреонів: СFСl3, СF2Сl2 – фреон -12 і ін).
Фотохімічний розпад фреонів:

СFСl3 + квант енергії ? СFСl2 * + Сl *

Атомарний хлор реагує з озоном:

Сl * + O3 = СlO (оксид хлору (II)) + O2

Оксид хлору (II) може взаємодіяти і з атомарним киснем, і з озоном:

СlO + О = Сl * + O2; СlO + O3 = Сl * + 2O2 і т. д.

Дослідження внеску тих чи інших процесів у руйнування озонового екрану показує, що роль хладоагентов (фреонів) дуже велика. Ці сполуки, незважаючи на свою високу молярну масу, можуть підніматися з турбулентними потоками повітря у верхні шари атмосфери і вступати в описані вище процеси.

Певна роль у руйнуванні озонового екрану належить і впливу надзвукових літаків і запуску штучних супутників Землі. Важливо відзначити, що необхідна діяльність людини, спрямована на зменшення негативного впливу на озоновий екран. Зокрема, проводяться дослідження по заміні фреонів іншими сполуками, що володіють (експлуатаційними) властивостями фреонів, але не руйнують озоновий екран. Крім того, необхідні дії, що дозволяють знизити надходження в атмосферу оксидів азоту, які крім негативної дії на озоновий екран сприяють утворенню кислотних дощів і володіють отруйною дією на організм людини.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Культурні рослини Європи