• Домашня сторінка підпорталу Віденської конвенції та Монреальського протоколу
  • Поправки до Монреальського протоколу
  • Глобальне потепління
  • Озоновий шар
  • Холодоагенти
  • Уповноважені техники холодильної техніки
  • ХФУ заборонені
  • Документи
  • Зв'язок

ОЗОНОВИЙ ШАР

охорони

Що таке озон?

Озон - це газ, що складається з молекул озону (O3), який складається з трьох атомів кисню. Молекули кисню (О) у повітрі, яким ми дихаємо, складаються лише з двох атомів кисню. Молекули створюються у фотохімічній реакції, яку можна описати таким простим способом:

Молекули кисню реагують, утворюючи молекули озону, і в той же час молекули озону реагують, утворюючи молекули кисню. Якщо кількість молекул, які створюються, збігається з кількістю молекул озону, які руйнуються, реакція вступає в динамічну рівновагу. Оскільки цей баланс дуже крихкий, будь-яке втручання може завдати шкоди природному процесу утворення та руйнування озону, що в свою чергу має серйозні наслідки для життя на Землі.

Що таке озоновий шар?

Термін "озоновий шар" описує область найбільшої концентрації молекул озону в стратосфері. Шар товщиною 10–20 км огортає всю планету, як міхур, і діє як фільтр проти шкідливого ультрафіолетового (УФ) випромінювання, яке виробляє сонце.

Стратосфера - це частина атмосфери, яка знаходиться над тропосферою. Він починається приблизно на 10–20 км над рівнем поверхні і триває, поки не досягне 40–50 км. Стратосферний озон відрізняється від поверхневого. Поверхневий озон виробляється промисловістю та викидами транспортних засобів у поєднанні з певними погодними умовами. Він є частиною фотохімічного смогу, і як подразнюючий газ може викликати проблеми з диханням, особливо для людей похилого віку та дітей. Це також може впливати на рослини.

Чому озоновий шар так важливий?

Озоновий шар життєво важливий для Землі, оскільки він діє як фільтр для ультрафіолетового випромінювання, яке може мати серйозний вплив на здоров'я людини та навколишнє середовище планети. Якщо молекули озону виснажуються швидше, ніж їх можна відновити новими молекулами озону, які виробляє природа, результатом є дефіцит озону. Виснаження озонового шару призводить до зниження його захисної здатності і, отже, до більшого впливу на земну поверхню ультрафіолетового випромінювання.

Вчені класифікували УФ-випромінювання на три типи або смуги: УФ-А, УФ-В і УФ-С. Ультрафіолетове випромінювання не досягає поверхні Землі. UV-B частково фільтрується озоновим шаром; UV-A жодним чином не фільтрується озоновим шаром. Однак УФ-В - це випромінювання, яке завдало найбільшої шкоди здоров’ю людей та навколишньому середовищу.

Наскільки товстим є озоновий шар?

Молекули озону розсіяні в стратосфері, тому фізична товщина озонового шару становить десятки кілометрів. Однак тиск і, отже, концентрація молекул у стратосфері дуже низькі порівняно з тими, що знаходяться на земній поверхні. Концентрація стратосферних молекул озону настільки мала, що якби всі молекули озону були витягнуті зі стратосфери і розсіяні на поверхні земної атмосфери, вони утворили б шар озонового газу товщиною в кілька міліметрів.

Яка діра в озоновому шарі?

У 1970-х роках вчені виявили, що вивільнення ОРВ пошкоджує озоновий шар. У період з 1970-х до 1990-х років концентрація озону над Антарктидою знизилася до 70 відсотків від нормальної концентрації.

Це масштабне явище часто називають дірою в озоновому шарі. У 2006 році ця діра в Антарктиді досягла рекордних близько 29 мільйонів квадратних кілометрів. Діра зростає в кінці зими та на початку весни через сезонні коливання температури, що спричиняє екологічні умови, що сприяють виснаженню озону в сонячних регіонах.

Така велика і повторювана діра, подібна до тієї, що була виявлена ​​в антарктичній стратосфері, ще не з'явилася в Арктиці. Однак, за останніми спостереженнями, умови верхньої атмосфери в Північній півкулі нагадують умови в Антарктиді. Втрата озону та парниковий ефект призводять до того, що верхні шари атмосфери охолоджуються, що сприяє руйнуванню озону. Результатом може стати утворення діри в Арктиці або "виснаження озонового шару" протягом наступних 20 років. Вчені спостерігали зниження концентрації озону на всій планеті.

Якщо в Арктиці відбудеться подія, пов’язана з руйнуванням озонового шару, мільйони людей, які проживають у цьому районі, піддаватимуться підвищеному рівню ультрафіолетового випромінювання. У той же час ця подія може бути легко підірвана на південь сильними вітрами і відбутися в густонаселених районах США, Канади, Європи та Азії.

Як руйнується озон?

Молекули озону дуже чутливі і руйнуються при наявності атомів хлору або броміду, які при взаємодії з озоном утворюють молекули хлору або монооксиду брому і вільно атакують за допомогою «ланцюгової реакції», руйнуючи атом кисню в молекулі озону та перетворюючи його в молекулярний кисень. В середньому один атом хлору здатний знищити до 100 000 молекул озону, саме тому невеликі кількості можуть розщеплювати достатню кількість озону, щоб значно руйнувати озоновий шар.

Що таке речовини, що руйнують озоновий шар?

Озоноруйнівні речовини (ОРВ) - це хімічні речовини, в основному хлоровані, фторовані або бромовані вуглеводні, які можуть реагувати з молекулами озону в стратосфері. Якщо речовина лише фтороване (не містить хлору та/або броміду), це не речовина, що руйнує озоновий шар. SAO включає:

• Хлорфторуглероди (ХФУ)
• Гідрофторуглероди (ГХФУ)
• Галони
• Гідробромфторуглероди (HBFC)
• Бромхлорметан
• 1,1,1-трихлоретан (метилхлороформ)
• Чотирихлористий вуглець
• Метилбромід

Здатність цих хімічних речовин руйнувати озоновий шар називається потенціалом руйнування озонового шару (ODP). Кожній речовині присвоюється ПАО по відношенню до ХФУ-11, ПАО якого визначається як 1 одиниця.

Більшість ОРВ - це також потужні парникові гази з високим потенціалом глобального потепління (ПГП). Таким чином, видалення ОРВ не тільки захищає озоновий шар, але й допомагає захистити клімат.

Потенціал глобального потепління (ГВП) - це внесок кожного парникового газу (газу, що утримує тепло в атмосфері Землі) у глобальне потепління, пов'язане з діоксидом вуглецю, ГВ якого визначається як 1 одиниця. GWP зазвичай відноситься до проміжку часу в 100 років (GWP 100).

Які найпоширеніші способи використання ОРВ?

У більшості країн, що розвиваються, сектором, де найбільше використовується ОРВ, є охолодження та кондиціонування повітря. ХФУ та ГХФУ використовуються як холодоагенти в контурах охолодження. Виробництво та споживання ХФУ припинено з 2010 року.

ГХФУ, перехідні речовини, поступово припиняються в рамках Монреальського протоколу

ОРВ використовуються як піноутворювачі, розчинники для очищення в електронній промисловості та в хімчистці, як паливо в аерозолях та інгаляторах з дозованими дозами для медичного використання (ІД) при лікуванні легеневих захворювань, а також як стерилізатори в лікарнях, як засоби пожежогасіння, як фуміганти для боротьби зі шкідниками та для карантину та попередньої відвантаження, а також у хімічних речовинах для використання в якості сировини в хімічній промисловості.

Які наслідки руйнування озонового шару на здоров’я людини та навколишнє середовище?

Здоров’я людини

Підвищений вплив ультрафіолетового випромінювання може придушити імунну систему, пошкоджуючи ДНК. Результатом є більший рівень захворюваності на інфекційні захворювання, а також несприятливий вплив програм щеплення. Ультрафіолетове випромінювання також спричиняє рак шкіри, як немеланомну (менш ризиковану), так і шкірну меланому, яка є дуже злоякісною. Посилене ультрафіолетове випромінювання також пошкоджує очі, і загальним результатом є катаракта, головна причина сліпоти у багатьох країнах.

Рослини і тварини

Знищення озонового шару має серйозні негативні наслідки для сільськогосподарських культур та лісів. Ультрафіолетове випромінювання змінює хімічний склад різних видів рослин. Дині відносяться до культур, найбільш вразливих до УФ-В-випромінювання. Посилене ультрафіолетове випромінювання також знижує якість деяких видів томатів, картоплі, буряків та сої.

Водні організми

Ультрафіолетове випромінювання пошкоджує водні організми, особливо дрібні, такі як планктон, морські рослини та личинки риб, креветок та крабів, які всі становлять важливу основу водного та морського харчового ланцюга. Таким чином, це також впливає на рибальство.

Матеріали

Звичайні будівельні матеріали, такі як фарба, гума, дерево та пластик, погіршуються внаслідок ультрафіолетового випромінювання, особливо пластмаси та каучуки, що використовуються на відкритому повітрі. У тропічних регіонах пошкодження можуть бути серйозними, оскільки вплив ультрафіолетового випромінювання зростає із високими температурами та сонячним світлом. Ці збитки можуть становити мільярди доларів щороку.

Смог на рівні поверхні

Ультрафіолетове випромінювання підвищує рівень поверхневого смогу, особливо в містах, де транспортні та промислові викиди є основою для фотохімічних реакцій.

Ці реакції самі по собі негативно впливають на здоров'я людини та навколишнє середовище.

Що робиться для збереження озонового шару?

Загалом, до 1970-х років світове співтовариство не знало про те, що стратосферний озоновий шар руйнується, що негативно впливає на здоров'я людини та навколишнє середовище. Сьогодні важливість захисту озонового шару визнана усіма країнами, що розвиваються та розвиваються. На сьогоднішній день 197 країн та Європейське Співтовариство є сторонами Монреальського протоколу, саме тому він представляє єдиний міжнародний екологічний договір, ратифікований усіма країнами світу.

Джерело зображень

Зображення 1, 2, 3 та 4: Посібник з питань дії озону для навчання митних органів та інших правоохоронців. ЮНЕП 3-й. Видання.