Озонова «діра»
В атмосфері відбуваються одночасно процеси як утворення, так і руйнування озону. Під впливом поглинання ультрафіолетової радіації відбувається розпад молекули кисню на два атоми, які володіють великим запасом енергії в порівнянні з нормальним станом. З цієї причини молекула озону може утворитися лише при потрійному зіткненні молекули кисню (), збудженого атома кисню ( О´ ) та молекули азоту (
) або будь-якого іншого газу ( М ), який поглинає надлишок енергії, що виділяється при утворенні молекули озону. Руйнується озон також внаслідок впливу на нього кванта сонячної енергії. При цьому швидкість руйнування озону істотно залежить від температури - чим вища температура, тим швидкість руйнування більша. Отже, рівноважна концентрація озону, тобто густина шару озону, що встановилася, виявляється при інших однакових умовах залежною від температури: чим нижче температура, тим вище рівноважна концентрація озону, і навпаки. З цієї причини у високих широтах восени та взимку через відсутність притоку сонячної радіації вміст озону малий, але повністю озон у полярних зонах не зникає, тому що має місце обмін повітрям між низькими та високими широтами. Навесні, коли тільки починає надходити в полярну область сонячна радіація, кількість озону при дуже низьких температурах, які затримують процес його розпаду, швидко зростає, але потім з підвищенням температури вміст озону починає зменшуватись. [8]
Великою несподіванкою на початку 80 - х років виявилось різке зменшення над Антарктидою густини озонового шару, у результаті чого в цьому регіоні сформувалась «озонова діра». Її площа в 1984 - 1985 р.р. становила кілька мільйонів квадратних кілометрів. В 2008 році розмір озонової «діри» над Антарктидою склав 27 млн квадратних кілометрів. Озонова «діра» - це локальна ділянка озоносфери, де концентрація озону ( густина озонового шару) істотно (до 40-50%) менша за звичайну. Так, у 1985 р. британські науковці під керівництвом Джорджа Фармана повідомили результати спостереження за атмосферою, згідно з якими за попередні вісім років весняний вміст озону над Північним і Південним полюсами зменшився на 40%.[8]
Існують різні причини цього феномену:
Руйнування озонового шару оксидами нітрогену, що надходить із двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет (оксид нітрогену антропогенного походження утворюється із нітрогену і кисню повітря при температурі більш 10000°С в присутності каталізатора, в якості яких виступають при згоранні палива ( чим вища температура процесу горіння, тим більше утворюється оксиду нітрогену N.)).
Особливості циркуляції атмосфери - повітряні потоки з нижніх шарів атмосфери під час руху вгору розштовхують озон.
Руйнування озону в атмосфері сполуками хлорфторвуглеводнями.
Природна причина - надходження в стратосферу атомарного хлору - хлор метану СІ - продукт життєдіяльності організмів в океані і лісних пожарів на суші; полярна зама ( відсутність сонячного випромінювання ); стійкий полярний вихор; утворення полярних стратосферних хмар, частинки яких каналізують реакції розпаду озону; під час великих вулканічних вивержень в атмосферу викидаються дуже багато хлору, який досягає стратосфери. Основною причиною змін в озоновому шарі є велика кількість пилу, який потрапляє під час виверження.
Установлено, що руйнування озонового шару сприяють також деякі хімічні речовини ( зокрема оксиди азоту ): потрапляючи в стратосферу з висхідними повітряними течіями, вони вступають у реакцію з озоном і розкладають його на кисень.
На процес руйнування озону впливає виділення в атмосферу закису азоту в результаті денітрифікації зв'язаного азоту ґрунтовими бактеріями. Надмірне і неконтрольоване внесення мінеральних добрив збільшує кількість закису азоту. Частина закису азоту під впливом бактерій розпадається до молекулярного азоту, а інша частина в атмосфері перетворюється на окисли азоту, які й руйнують озон.
•(закис азоту) O + O → NO + NO
Вона може протікати тільки вдень, тільки за наявності Сонця. Потім NO вступає в реакцію з озоном, водночас руйнуючи його, що приводить до утворення іншого оксиду азоту, N:
• + NO → N
+
Цікаві статті з розділу
Міжнародні природоохоронні організації
Міжнародні природоохоронні організації відіграють величезну роль на
даному етапі розвитку суспільства. Їхнє створення було викликано
катастрофічними змінами в навколишнім середовищі, вони бу ...
Природоохоронна діяльність на територіях природно-заповідного фонду України
Одним з ефективних заходів охорони довкілля
є заповідання. Більш як 100 років минуло з часу започаткування активної форми збереження
й відтворення незайманих ландшафтів в Україні. На 1 січня ...
Демекологічні аспекти стану полинозоутворюючої флори в структурних компонентах урбоекосистеми Корсунь-Шевченківський
Алергенні рослини, пилок яких є одним з основних джерел алергійних хвороб, усе більше привертають увагу вчених - ботаніків, алергологів, екологів тощо. В останні десятиліття алергія є глобальною медик ...