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

Викиди АЕС - основне забруднення середовища
Актуальність. Забруднення навколишнього середовища - небажана зміна її властивостей в результаті антропогенного надходження різних речовин і з'єднань. Воно призводить або може призвести в м ...

Лісові ресурси європейських країн
Лісове господарство в Європі є важливою складовою економіки та принципово важливим з екологічної точки зору. В данній курсовій роботі було проаналізовано стан лісів Європи, їх екологічн ...

Екологічна оцінка природних умов басейну річки Рудка (Волинська область)
Значення водних артерій важко переоцінити. Річки, наприклад, забезпечують водою господарську діяльність людини, її повсякденний попит, відіграють важливу роль у функціонуванні суспільства. ...