Huvitavad faktid osooniaukude kohta. Huvitavad faktid osooni kohta
See tohutu auk maa osoonikihis avastati 1985. aastal, see tekkis Antarktika kohal. Selle läbimõõt on üle tuhande kilomeetri ja pindala umbes üheksa miljonit ruutkilomeetrit.
Igal aastal augustikuus auk kaob ja juhtub, nagu poleks seda tohutut osoonilõhet kunagi olnudki.
Osooniauk – määratlus
Osooniauk on osoonikontsentratsiooni vähenemine või täielik puudumine Maa osoonikihis. Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni raporti ja teaduses üldtunnustatud teooria kohaselt põhjustab osoonikihi olulist vähenemist üha suurenev inimtekkeline tegur - broomi ja kloori sisaldavate freoonide eraldumine.
On veel üks hüpotees, mille kohaselt osoonikihi aukude moodustumise protsess on loomulik ega ole kuidagi seotud inimtsivilisatsiooni tegevuse tulemustega.
Erinevate tegurite kombinatsioon põhjustab osooni kontsentratsiooni langust atmosfääris. Üks peamisi on osoonimolekulide hävitamine reaktsioonide käigus erinevaid aineid looduslikku ja inimtekkelist päritolu, aga ka puudumist päikesevalgus ja kiirgus polaartalvel. See hõlmab polaarpöörist, mis on eriti stabiilne ja takistab osooni läbitungimist ringpolaarsetelt laiuskraadidelt, ja sellest tulenevaid stratosfääri polaarpilvi, mille pinnal olevad osakesed toimivad osooni lagunemisreaktsiooni katalüsaatorina.
Need tegurid on Antarktikale tüüpilised ja Arktikas on polaarpeeris palju nõrgem tänu sellele, et seal puudub mandripind. Erinevalt Antarktikast on siin temperatuur teatud määral kõrgem. Polaarsed stratosfääripilved on Arktikas vähem levinud ja kipuvad varasügisel lagunema.
Mis on osoon?
Osoon on mürgine aine, mis on inimestele kahjulik. Väikestes kogustes on sellel väga meeldiv lõhn. Et selles veenduda, võid äikese ajal metsas jalutada – naudime seda aegsasti värske õhk, kuid hiljem tunnete end väga halvasti.
IN normaalsetes tingimustes Maa atmosfääri põhjas osooni praktiliselt ei ole – seda ainet leidub stratosfääris suurtes kogustes, alustades kuskil 11 kilomeetri kõrgusest maapinnast ja ulatudes 50-51 kilomeetrini. Osoonikiht asub otse ülaosas, see tähendab umbes 51 kilomeetri kõrgusel maapinnast. See kiht neelab surmavad päikesekiiri ja kaitseb seeläbi meie, mitte ainult meie elu.
Enne osooniaukude avastamist peeti osooni aineks, mis mürgitab atmosfääri. Usuti, et atmosfäär on täis osooni ja just see oli "kasvuhooneefekti" peamine süüdlane, millega on vaja midagi ette võtta.
Praegusel ajal püüab inimkond astuda samme osoonikihi taastamiseks, sest osoonikiht muutub õhemaks üle kogu Maa, mitte ainult Antarktika kohal.
MOSKVA, 16. september – RIA Novosti. Esmaspäeval, 16. septembril tähistatakse osoonikihi, õhukese “kilbi”, õhukese “kilbi” säilitamise päeva, mis kaitseb kogu elu Maal Päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse eest – sel päeval allkirjastati 1987. aastal kuulus Montreali protokoll.
Tavatingimustes on osoon ehk O3 helesinine gaas, mis muutub jahtudes tumesiniseks vedelikuks ja seejärel sinakasmustaks kristallideks. Kokku moodustab planeedi atmosfääris osooni mahu järgi umbes 0,6 miljondikosa: see tähendab näiteks, et atmosfääri igas kuupmeetris on vaid 0,6 kuupsentimeetrit osooni. Võrdluseks, süsinikdioksiid atmosfääris on juba umbes 400 miljondikosa – see tähendab rohkem kui kaks klaasi sama kuupmeetri õhu kohta.
Tegelikult võib nii väikest osoonikontsentratsiooni nimetada Maa õnnistuseks: see gaas, mis moodustab 15-30 kilomeetri kõrgusel elupäästva osoonikihi, on inimeste vahetus läheduses palju vähem "üllas". . Venemaa klassifikatsiooni järgi kuulub osoon kõrgeima, esimese ohuklassi ainete hulka – see on väga tugev oksüdeerija, mis on inimesele äärmiselt mürgine.
Rahvusvaheline osoonikihi säilitamise päev1994. aastal kuulutas ÜRO Peaassamblee 16. septembri rahvusvaheliseks osoonikihi säilitamise päevaks. Sel päeval 1987. aastal allkirjastati Montreali protokoll osoonikihti kahandavate ainete kohta.RIA Novosti aitas katalüüsi ja gaasi elektrokeemia labori vanemteadur mõista keerulise osooni erinevaid omadusi. Keemiateaduskond Lomonosovi Moskva Riiklik Ülikool Vadim Samoilovitš.
Osoonkaitse
"See on üsna hästi uuritud gaas, peaaegu kõike on uuritud - kõike ei juhtu kunagi, kuid peamine (on teada) ... Osoonil on palju erinevaid rakendusi, kuid ärge unustage, et üldiselt tekkis elu tänu osoonikihile – see on ilmselt peamine hetk,” ütleb Samoilovitš.
Stratosfääris tekib osoon hapnikust fotokeemiliste reaktsioonide tulemusena – sellised reaktsioonid saavad alguse päikesekiirguse mõjul. Seal on osooni kontsentratsioon juba suurem – umbes 8 milliliitrit kuupmeetri kohta. Gaas hävib, kui see "kohtub" teatud ühenditega, näiteks kloori ja broomi aatomiga - need on ained, mis on osa ohtlikest klorofluorosüsivesinikest, paremini tuntud kui freoonid. Enne Montreali protokolli kasutati neid muu hulgas külmutustööstuses ja gaasipadrunite raketikütusena.
Teadlaste sõnul on osoonikihi kaitsmise protokoll oma ülesande täitnudMontreali protokoll on oma eesmärgi täitnud – vaatlused näitavad, et osoonikihti kahandavate ainete sisaldus atmosfääris väheneb ning leppe toel on teadlaskond teinud suuri edusamme osooniga seotud protsesside mõistmisel atmosfääris. kiht, ütles Venemaa esindaja rahvusvahelises osoonikomisjonis, juhtiv teadlane Obuhhov Aleksander Gruzdevi järgi nime saanud RIA Novosti Atmosfäärifüüsika Instituudile RAS.2012. aastal, kui Montreali protokoll tähistas oma 25. aastapäeva, pidasid ÜRO programmi eksperdid keskkond(UNEP) nimetas osoonikihi kaitset üheks neljast võtmetähtsusest keskkonnaprobleemid, milles inimkond on saavutanud märkimisväärset edu. Samas märkis UNEP, et alates 1998. aastast on stratosfääris osoonisisalduse langus peatunud ning teadlaste prognooside kohaselt võib see aastateks 2050-2075 naasta enne 1980. aastat registreeritud tasemele.
Osooni sudu
30 kilomeetri kaugusel Maa pinnast "käitub" osoon hästi, kuid troposfääris, pinnakihis, osutub see ohtlikuks saasteaineks. UNEPi andmetel on troposfääri osooni kontsentratsioon põhjapoolkeral viimase 100 aasta jooksul peaaegu kolmekordistunud, mis teeb sellest ka tähtsuselt kolmanda "inimtekkelise" kasvuhoonegaasi.
Siin ei eraldu ka osoon atmosfääri, vaid tekib päikesekiirguse mõjul õhus, mis on juba saastatud osooni “eelkäijatega” - lämmastikoksiidide, lenduvate süsivesinike ja mõne muu ühendiga. Linnades, kus osoon on sudu üks peamisi komponente, on sõidukite heitkogused selle välimuses kaudselt "süüdi".
Maapinna osooni all kannatavad mitte ainult inimesed ja kliima. UNEP hindab, et troposfääri osoonisisalduse vähendamine võib aidata säästa umbes 25 miljonit tonni riisi, nisu, sojauba ja maisi, mis kaovad aastas selle taimedele mürgise gaasi tõttu.
Just seetõttu, et maapinna osoonist pole enam nii palju kasu, ilmateenistuse spetsialistid ja keskkonnaseire pidevalt jälgida selle kontsentratsiooni õhus suuremad linnad, sealhulgas Moskva.
Osoon on kasulik
"Osooni üks väga huvitavaid omadusi on bakteritsiidne. See on kõigi selliste ainete, kloori, mangaanperoksiidi, klooroksiidi hulgas, praktiliselt esimene," märgib Vadim Samoilovitš.
Osooni äärmuslik olemus, mis muudab selle väga tugevaks oksüdeerivaks aineks, selgitab selle gaasi rakendusi. Osooni kasutatakse ruumide, riiete, tööriistade steriliseerimiseks ja desinfitseerimiseks ning loomulikult vee puhastamiseks – nii joogi- kui ka tööstus- ja isegi heitvee puhastamiseks.
Lisaks rõhutab ekspert, et paljudes riikides kasutatakse tselluloosi pleegitusseadmetes kloori asendajana osooni.
“Kloor (reageerides) orgaanilise ainega tekitab vastavalt orgaanilist kloori, mis on palju mürgisem kui lihtsalt kloor. Üldiselt saab seda (mürgiste jäätmete teket – toim.) vältida kas kontsentratsiooni järsu vähendamisega. kloori või lihtsalt selle kõrvaldamise – kloori asendamine osooniga,” selgitas Samoilovitš.
Õhku saab ka osoonida ja see annab ka huvitavaid tulemusi - näiteks Samoilovitši sõnul viisid ülevenemaalise tööohutuse ja töötervishoiu uurimisinstituudi spetsialistid ja nende kolleegid Ivanovos läbi terve rea uuringuid, mille käigus "ketramisel kauplustes lisati tavalistele ventilatsioonikanalitele teatud kogus osooni. Selle tulemusena vähenes hingamisteede haiguste levimus ja tööviljakus, vastupidi, tõusis. Õhu osoonimine toiduladudes võib tõsta selle ohutust ja selliseid kogemusi on ka teistes riikides.
Osoon on mürgine
Osooni kasutamise konks on ikka sama – selle mürgisus. Venemaal on osooni maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MPC) atmosfääriõhus 0,16 milligrammi kuupmeetri kohta ja tööpiirkonna õhus - 0,1 milligrammi. Seetõttu, märgib Samoilovitš, nõuab sama osoonimine pidevat jälgimist, mis teeb asja kõvasti keeruliseks.
"See tehnika on ikka üsna keeruline, valage ämber mingit bakteritsiidi välja - see on palju lihtsam, valage see välja ja see on kõik, kuid siin peate jälgima, peab olema mingi ettevalmistus," ütleb teadlane.
Osoon kahjustab inimorganismi aeglaselt, kuid tõsiselt – pikaajalisel kokkupuutel osooniga saastunud õhuga suureneb risk haigestuda südame-veresoonkonna ja hingamisteede haigustesse. Kolesterooliga reageerides moodustab see lahustumatuid ühendeid, mis põhjustab ateroskleroosi arengut.
"Kontsentratsiooni korral, mis ületab lubatud piirnorme, peavalu, limaskestade ärritus, köha, pearinglus, üldine väsimus, südametegevuse langus. Mürgine maapinna osoon põhjustab hingamisteede haiguste ilmnemise või ägenemise ohus on lapsed, eakad ja astmaatikud,“ märgitakse Roshydrometi keskse aeroloogilise vaatluskeskuse (CAO) veebisaidil.
Osoon on plahvatusohtlik
Osoon ei ole kahjulik mitte ainult sissehingamisel, vaid tikud tuleks ka ära peita, sest see gaas on väga plahvatusohtlik. Traditsiooniliselt peetakse osoonigaasi ohtliku kontsentratsiooni "läveks" 300–350 milliliitrit õhuliitri kohta, kuigi mõned teadlased töötavad rohkem kõrgel tasemel, ütleb Samoilovitš. Kuid vedel osoon – see sama sinine vedelik, mis jahtudes tumeneb – plahvatab spontaanselt.
Just see takistab vedela osooni kasutamist raketikütuses oksüdeeriva ainena – sellised ideed tekkisid vahetult pärast kosmoseajastu algust.
"Meie laboratoorium ülikoolis tekkis just sellel ideel. Igal raketikütusel on reaktsioonis oma kütteväärtus, see tähendab, kui palju soojust põlemisel eraldub ja sellest tulenevalt, kui võimas rakett on et kõige võimsam variant on vedela vesiniku segamine vedela osooniga... Kuid on üks puudus. Vedel osoon plahvatab spontaanselt ehk ilma nähtava põhjuseta,” ütleb Moskva Riikliku Ülikooli esindaja.
Tema sõnul kulutasid nii Nõukogude kui ka Ameerika laborid "tohutult palju vaeva ja aega, et seda kuidagi turvaliseks muuta (afäär) - selgus, et seda oli võimatu teha." Samoilovitš meenutab, et kui kunagi õnnestus kolleegidel USA-st saada eriti puhast osooni, mis “paistis” mitte plahvatavat, “kõik lõid juba veekeetreid”, kuid siis plahvatas kogu tehas ja töö seiskus.
“Meil on olnud juhtumeid, kus näiteks vedela osooniga kolb istub ja seisab, sinna valatakse vedelat lämmastikku ja siis - kas lämmastik keeb ära või midagi - tuled ja pool paigaldusest on puudu, kõik on tehtud. põrmuks puhutud Miks see plahvatas – kes teab,” märgib teadlane.
Huvitavaid fakte osooni kohta. Kõik teavad, kui ebaharilikult lõhnab õhk pärast äikest. See on elektrilahenduste käigus tekkiv osooni lõhn, mida ei tõlgita kreeka keelest ilma põhjuseta kui "lõhnav". Osoonile iseloomulikku lõhna ei saa millegi muuga segi ajada – see lõhnab värskuse järele. Osooni nimetatakse aktiivseks hapnikuks. See on 3 hapnikuaatomist koosnev ühend. Molekulaarvalem on O3, molekulmass 48, mis on hapnikust 2,5 korda raskem. O3 molekul on ebastabiilne ja normaalsetes tingimustes piisava kontsentratsiooni korral õhus muutub mõnekümne minuti jooksul spontaanselt O2-ks, vabastades soojust. Osoonikiht asub 19–35 km kõrgusel Maa pinnast. Osoon tekib Maa pinna lähedal äikesetormide, pikselöögi ajal ja röntgeniseadmetes. Osoon ühineb teiste ainetega palju kiiremini kui hapnik. Osoon tapab bakterid väga kiiresti, mistõttu kasutatakse seda vee ja siseõhu puhastamiseks. Osooni avastas esmakordselt 1785. aastal Hollandi füüsik Van Marum. 1850. aastal ilmnes osooni kõrge aktiivsus oksüdeeriva ainena ja selle võime seostuda kaksiksidemetega reaktsioonides paljude orgaanilised ühendid. Mõlemad osooni omadused leidsid hiljem laialdast praktilist rakendust. Osoonil, mis on üks tugevamaid oksüdeerivaid aineid, on tugevad desinfitseerivad omadused. See on võimeline hävitama viiruseid, baktereid ja mõjutama ka neid mikroorganisme, mis on kloori suhtes vastupidavad. Osooni on vee puhastamiseks kasutatud üle saja aasta. Osooni kasutati esmakordselt vee desinfitseerimiseks ja desodoreerimiseks 1898. aastal Saint Mauris (Prantsusmaa). Juba 1907. aastal ehitati Prantsusmaal Bon Voyage’i linna esimene veeosoneerimisjaam, mis töötles Nice’i linna vajadusteks Vazubi jõest 22 500 kuupmeetrit vett päevas. 1911. aastal pandi tööle osoneerimisjaam joogivesi Peterburis. 1916. aastal oli joogivee osoonimiseks juba 49 seadet. Osoon on laialt levinud alles viimase 30 aasta jooksul tänu selle sünteesiks töökindlate, kompaktsete ja energiasäästlike seadmete – osonisaatorite (osoonigeneraatorite) – tulekule. Ja antiseptikuna kasutati seda Esimese maailmasõja ajal. Alates 1935. aastast hakati kasutama osooni-hapniku segu rektaalselt mitmesuguste soolehaiguste (proktiit, hemorroidid, haavandiline koliit, fistulid, patogeensete mikroorganismide pärssimine) raviks. Osooni mõju uurimine võimaldas seda kasutada kirurgilises praktikas nakkuslike kahjustuste, tuberkuloosi, kopsupõletiku, hepatiidi, herpesinfektsiooni, aneemia jne ravis. Moskvas 1992. aastal Vene Föderatsiooni austatud teadlase D.M.N. juhtimisel. Zmyzgova A.V. Loodi Osoonteraapia Teaduslik ja Praktiline Keskus, kus osooni kasutatakse paljude haiguste raviks. Tänapäeval peetakse osooni populaarseks ja tõhusaks vahendiks vee, õhu desinfitseerimiseks ja toidu puhastamiseks. Praegu töödeldakse Euroopas ja USA-s 95% joogiveest osooniga. Osoonimist kasutatakse ka reovee puhastamisel fenoolidest, naftasaadustest, tsüaniididest, sulfiididest ja muudest keskkonnaohtlikest lisanditest. Atmosfääriosoonil on oluline roll kogu planeedi elu jaoks. Moodustades stratosfääris osoonikihi, kaitseb see taimi ja loomi karmi ultraviolettkiirguse eest. Seetõttu on osooniaukude moodustumise probleem eriti oluline. Suurim üle 1000 km läbimõõduga osooniauk avastati esmakordselt 1985. aastal lõunapoolkeral Antarktika kohal.
Mis tähtsus on osoonikihil elu säilitamisel Maal, saate sellest artiklist teada.
Osooni tähtsus elule Maal
Osoon on aine, mis sisaldab 3 hapnikuaatomist koosnevat molekuli. Tavalistes ilmastikutingimustes tundub see sinaka gaasina. Kui temperatuur langeb, läheb osoon indigovärvi vedelasse faasi. Tahkel kujul moodustab see aine tumesiniseid või isegi musti kristalle. Osoonil on iseloomulik lõhn ja pärast äikest on selle lõhn lihtne. Selle termini võttis teaduslikku kasutusse saksa keemik Schönbein 1840. aastal.
Maapinna kohal tekitab osoon 20-40 km kõrgusel ainulaadse osoonikihi. See tekkis päikese ultraviolettkiirguse mõjul atmosfääri ülakihtides ja on suur tähtsus kõigi planeedi elusolendite elus.
Osoonikiht ja selle tähtsus
Osoonikihi tähtsus biosfääri jaoks seisneb selles, et see neelab kosmosest tulevaid kiiri, mis on kahjulikud loomadele ja inimeste tervisele. See on omamoodi filter, mis blokeerib Päikeselt tuleva elektromagnetilise ja ultraviolettkiirguse. Kuid täna toimub osoonikihi hävitamine freooni atmosfääri paiskamise tõttu - orgaaniline aine, mis tekitab sellesse augud. Selle tulemusena halveneb selle kaitsefunktsioon märgatavalt. Antarktika kohal tekib igal kevadel osoonikihti USA suurune auk.
Osoonikihi langus mõjutab kliimat. Kuna see säilitab planeedi pinnalt hajutatud soojuse, põhjustab selle taseme langus valitsevate tuulte ja ilmastiku suuna muutumist. Tulevikus Maal ennustavad teadlased saagikatkestusi, põudasid, toidupuudust ja nälga. Ja selline kurb pilt, kui meetmeid ei võeta, tuleb 100 aasta pärast.
Osoonikihi mõju elusorganismidele
Elu Maal oleks teistsugune, kui kolmemillimeetrine õhuke osoonikiht seda ei kaitseks. Kui osooniekraan tänapäeval kaoks, saaks elu eksisteerida ainult sügaval vee all või maailmamere vetes.
Nagu eespool öeldud, neelab osoonikiht lühilainelisi kahjulikke ultraviolettkiiri. Selle kontsentratsiooni vähenemine avaldab kahjulikku mõju elusorganismidele. Inimestel ja loomadel täheldatakse mitmesuguseid patoloogiaid: kopsufunktsiooni häired, immuun- ja närvisüsteemid, võrkkesta ja naha vähk. Ultraviolettkiirguse suurenenud mõju muudab terveid ökosüsteeme, eriti fütoplanktoni ja maismaataimestiku elutsüklit.
Loodame, et sellest artiklist õppisite, kui oluline on osoon eluks.
