3. Préservation de la couche d'ozone

L'existence de la couche d'ozone dans la stratosphère à une altitude de 25-30 km a une certaine influence sur le climat de notre planète. L'ozone se forme dans les couches supérieures de l'atmosphère lors de la réaction de l'oxygène moléculaire avec l'oxygène atomique, étant le produit de la dissociation de l'oxygène moléculaire sous l'influence du rayonnement ultraviolet du Soleil. La couche d'ozone est étonnamment mince. Si tout l’ozone contenu dans l’atmosphère était concentré à la surface de la Terre, il formerait un film d’une épaisseur de 2 mm à l’équateur jusqu’à 4 mm aux pôles. Cependant, la quantité d’ozone existante protège de manière fiable les organismes vivants des rayons ultraviolets agressifs du Soleil.

Toute vie sur Terre dépend de l’énergie du Soleil, qui se présente sous la forme de rayons lumineux visibles, à ondes longues (infrarouges et thermiques) et à ondes courtes (ultraviolets). Ces derniers ont la plus grande énergie et affectent la nature vivante. Leur action dépend de la longueur d'onde (plus elle est courte, plus l'énergie est élevée) et se manifeste par la rupture de molécules protéiques et des mutations défavorables. Trois types de rayonnement ultraviolet atteignent la Terre : UV-A (longueur d'onde 400-315 nm), UV-B (315-280 nm) et UV-C (280 et moins). Les plus dangereux sont les UV-B et les UV-C. La boule d'ozone nous protège, ainsi que la biosphère entière, des effets destructeurs du rayonnement ultraviolet à ondes courtes du Soleil.

L’ozone gazeux est connu des scientifiques car, par exemple, il se forme lors d’un orage. Étant un agent oxydant puissant, ce gaz est largement utilisé en technologie (par exemple pour la désinfection de l’eau). L'ozone s'est formé dans l'atmosphère en raison de molécules d'oxygène diatomique ordinaire O 2. L'énergie de l'irradiation ultraviolette à ondes courtes est absorbée par l'O 2 et utilisée par celui-ci pour la réaction photochimique de formation d'ozone à partir de l'oxygène. Par conséquent, seul le rayonnement UV-A à ondes longues atteint la surface de la Terre, contre laquelle notre corps s'est déjà adapté pour se protéger en synthétisant une couche de substance sombre dans la peau - la mélanine (bronzage).

La principale raison de la destruction de la couche d'ozone est l'entrée de fréons et d'oxydes d'azote dans la stratosphère en raison de l'activité industrielle humaine. Les fréons sont des dérivés d'hydrocarbures fluorochlorés entièrement substitués, largement utilisés comme réfrigérants, distributeurs dans des emballages aérosols, et également obtenus comme sous-produits, par exemple lors de l'électrolyse des métaux sur des anodes de graphite à partir de fluorures et de chlorures fondus. Le fréon-11 (CFC1 ​​​​​​3) et le fréon-12 (CF 2 C1 2) les plus courants. Selon les estimations disponibles dans l'atmosphère de 1958 à 2000. environ 2,9-10 6 tonnes de fréon-11, fréon-12 ont été rejetées. Les oxydes d'azote pénètrent dans la stratosphère, par exemple lors des lancements de fusées. Au sommet de la couche d'ozone, les molécules de fréon sous l'influence du rayonnement ultraviolet subissent une décomposition avec formation de chlore atomique. Il convient de noter que l’ozone absorbe également une partie, jusqu’à 20 %, du rayonnement infrarouge de la Terre, ce qui lui permet, comme le dioxyde de carbone, d’avoir un impact significatif sur le bilan thermique de la planète.

Les scientifiques s'inquiètent du fait que la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique a fortement diminué ces dernières années, au point de créer un trou contenant 40 à 50 % d'ozone en moins que la normale. Ce trou apparaît pendant l'hiver antarctique (d'août à octobre), puis diminue en taille. Aujourd’hui, c’est un fait qu’il ne dure pas longtemps en été et que sa superficie dépasse celle du continent Antarctique. Dans le même temps, on constate une augmentation du fond ultraviolet dans les pays ; situé dans l'hémisphère sud, plus proche de l'Antarctique, où les médecins constatent une augmentation des maladies causées par les rayons UV (cancer de la peau, cataractes oculaires).

Un trou d'ozone a été récemment découvert dans l'hémisphère nord (au-dessus du Spitzberg, bien que de plus petite taille. L'apparition et l'augmentation de la superficie des trous d'ozone et une diminution de la teneur en ozone dans l'atmosphère peuvent entraîner : une diminution des rendements agricoles, maladie chez les humains et les animaux, une augmentation des mutations dangereuses, et avec la croissance de ces facteurs et à l'élimination de la vie sur Terre.

En 1985 à Montréal, les gouvernements de la plupart des pays du monde ont signé un protocole sur la protection de l'ozone atmosphérique, dans lequel ils obligeaient tous les pays à réduire l'utilisation des fréons de 50 % d'ici le début du 21e siècle afin de les abandonner complètement. à l'avenir. Conformément à la loi ukrainienne sur la protection de l'environnement, toutes les entreprises étaient tenues de réduire, puis de cesser complètement, la production et l'utilisation de substances appauvrissant la couche d'ozone. Mais même si ces exigences sont remplies, les gens devraient continuer à se protéger des rayons UV, car les chlorocarbures peuvent persister dans l’atmosphère pendant des centaines d’années.

Conclusion

Au début du XXIe siècle, alors que l'humanité traverse une période extrêmement difficile de menace d'aggravation de la crise environnementale mondiale et qu'il est nécessaire de veiller à sa neutralisation et à son élimination, il faut passer à une nouvelle politique de gestion environnementale et à une nouvelle philosophie. de la vie, il est nécessaire d'introduire de nouvelles technologies, de mettre en œuvre de nouveaux programmes progressivement, avec soin, en tenant compte des erreurs déjà commises et des possibilités de les corriger en utilisant l'expérience mondiale. La nouvelle société est obligée de prendre des décisions de grande envergure qui garantissent la durabilité du développement à long terme. Dans les 20 à 30 prochaines années, l'humanité sera confrontée à d'énormes difficultés, et on espère qu'elles seront surmontées : les premières tentatives sont déjà faites pour empêcher l'aggravation de la crise environnementale, la première expérience positive de mise en œuvre d'une nouvelle politique environnementale Avec l’émergence de cette problématique, de plus en plus de pays transfèrent le problème de la conservation de la nature du rang de la préservation de la biosphère au rang de la plus haute priorité, de l’urgence, à tel point qu’il nécessite une solution immédiate. Un exemple en est l'essor de l'activité environnementale dans le monde au cours des 20 dernières années - depuis les rapports frappants du Club de Rome et les forums environnementaux internationaux fatidiques jusqu'au développement de dizaines de programmes locaux, régionaux et internationaux pour la conservation et le renouvellement. des ressources naturelles, des paysages, des territoires et des eaux, le développement de l'éducation et de la formation à l'environnement, l'apparition de nombreux matériaux environnementaux dans les médias, l'émergence de centaines de « mouvements verts » et d'organisations aux quatre coins du monde.

Depuis 1990, de nombreux pays du monde (depuis 1991 - en Ukraine) ont adopté de nouvelles lois sur la protection de l'environnement et le contrôle du respect de la législation environnementale a été renforcé.

Par conséquent, la nouvelle approche de l'écopolitique moderne du problème de la préservation de la biosphère et du développement stable de notre société, un nouveau regard sur la biosphère, repose sur les principes de l'activité humaine moderne et future : éthique et environnemental-économique.

Littérature

1. Bilyavsky G.O., Butchenko L.I. Fondamentaux de l'écologie : théorie et travaux pratiques. K. : Balance, 2007. – 368 p.

2. Bilyavski G.O. ta dedans. Fondamentaux de l'écologie. – K. : Libid, 2008. – 408 p.

3. Datsenko I.I., Banas O.S., Baransky R.I. Industrie chimique et protection de l'environnement. K. : V.Sh., 2006. – 176 p.

4. Skalkin F.V. et d'autres, l'énergie et l'environnement. – L. : Energoizdat, 2007. – 280 p.

5. Batluk V.A. Fondamentaux de l'écologie et de la protection de l'environnement. L. : Affiche, 2001. – 335 p.

6. Concepts des sciences naturelles modernes. S.H. Karpenkov.

7. T.Ya. Koubnitskaïa. Concepts des sciences naturelles modernes.

Systèmes de référence inertiels. Le continuum espace-temps est un lien inextricable entre l'espace et le temps et leur dépendance à l'égard du système de référence. Thème 11. Concepts de base de la chimie 1. La chimie en tant que science, son sujet et ses problèmes La section la plus importante des sciences naturelles modernes est la chimie. Elle joue un rôle important dans la résolution des problèmes les plus urgents et les plus prometteurs de la société moderne. À...

Des facultés et départements de psychologie publics et privés ont été ouverts. Conclusion À la suite du travail effectué, les caractéristiques de l'état actuel et les tendances du développement de la psychologie nationale ont été examinées. Lors de l'examen de cette question, les tâches suivantes ont été résolues : les conditions préalables à l'état actuel de la psychologie russe ont été prises en compte ; L'état actuel de...

Choses (« Arden 1987 : 53-68, Nazaretyan 1991 : 60, Abdeev 1994 : 150-160). Le concept attributif d'information est l'information en tant que mesure de l'ordre des structures et de leurs interactions à toutes les étapes de l'organisation de la matière (Abdeev 1994 : 162). L'un des problèmes les plus difficiles des sciences naturelles modernes est le fonctionnement de la réflexion dans le monde inanimé (y a-t-il un lien intermédiaire entre...

Et les processus sociaux. Par conséquent, afin d'étudier systématiquement et intensivement le mécanisme du processus co-évolutif, au stade actuel du développement de la science, il est nécessaire de parvenir à l'unité organique et à l'influence mutuelle constante des connaissances scientifiques naturelles et humanitaires. 4. Les sciences naturelles modernes se caractérisent par un changement dans la nature de l'objet de recherche et le renforcement du rôle d'une approche intégrée dans son...

Description de la présentation par diapositives individuelles :

1 diapositive

Description de la diapositive :

2 diapositives

Description de la diapositive :

En 1994, l'Assemblée générale des Nations Unies, par sa résolution (A/RES/49/114), a proclamé le 16 septembre Journée internationale pour la préservation de la couche d'ozone. La journée est fixée en mémoire de la signature du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone. La devise de la Journée internationale pour la préservation de la couche d’ozone était : « Sauvez le ciel : protégez-vous – protégez la couche d’ozone ».

3 diapositives

Description de la diapositive :

Le message du secrétaire général de l'ONU Ban Ki-moon à l'occasion de la Journée internationale pour la préservation de la couche d'ozone dit ce qui suit : « Dans un passé récent, l'humanité, par sa propre faute, s'est retrouvée au bord du désastre. L’utilisation de substances appauvrissant la couche d’ozone telles que les chlorofluorocarbones (CFC) a créé un trou dans la couche d’ozone, qui nous protège des effets nocifs des rayons ultraviolets du soleil.

4 diapositives

Description de la diapositive :

La couche d'ozone stratosphérique, qui est une couche de gaz vulnérable, protège la Terre des effets nocifs du rayonnement ultraviolet du soleil. L'appauvrissement de la couche d'ozone de la planète et l'augmentation ultérieure du rayonnement ultraviolet entraînent une diminution de la qualité de l'air atmosphérique, un affaiblissement du système immunitaire de l'organisme, une forte augmentation des maladies oculaires et cancéreuses, une inhibition de la croissance des plantes, des effets négatifs sur organismes aquatiques, augmentation du pouvoir oxydant de l'atmosphère, corrosion et destruction de certains types de matériaux, etc.

5 diapositives

Description de la diapositive :

Le Protocole de Montréal, l'un des accords environnementaux les plus réussis au monde, a protégé la couche d'ozone stratosphérique et empêché l'augmentation du rayonnement UV d'atteindre la surface de la Terre. Les mesures prises dans le cadre du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone contribuent à restaurer la couche d'ozone aux niveaux de référence de 1980.

6 diapositives

Description de la diapositive :

QU'EST-CE QUE L'OZONE ? L'ozone est un gaz avec une odeur âcre caractéristique, une forme active d'oxygène formée dans des conditions naturelles sous l'influence du rayonnement ultraviolet et des décharges électriques.

7 diapositives

Description de la diapositive :

PROPRIÉTÉS DE BASE DE L'OZONE. Activation du métabolisme ; Antiseptique; Anti-inflammatoire; Anti douleur; Désintoxication ; Immunomodulateur.

8 diapositives

Description de la diapositive :

PRODUCTION D'OZONE Dans la nature, l'ozone est intensément produit lors des orages. Et c’est effectivement le cas. Mais il existe une autre source extrêmement importante de formation de ce gaz étonnant. Il est généré par la lumière du soleil, qui convertit l'oxygène en ozone dans la stratosphère. Grâce à la formation continue d’ozone stratosphérique, toute vie sur Terre est constamment protégée contre les effets nocifs des rayons ultraviolets durs.

Diapositive 9

Description de la diapositive :

La couche d'ozone est un composant essentiel de l'atmosphère, protégeant la vie sur notre planète des doses excessives de rayonnement ultraviolet émis par le Soleil. Malheureusement, l'ozone, molécule triatomique d'oxygène, est un composé chimique assez fragile qui se décompose sous l'influence de nombreuses substances, dont les bien connus chlorofluorocarbones, composés largement utilisés dans l'industrie et dans la vie quotidienne.

10 diapositives

Description de la diapositive :

TROU D'OZONE Une baisse locale de la concentration d'ozone dans la couche d'ozone de la Terre. Il est clairement établi que les niveaux d'ozone sont influencés par les polluants atmosphériques contenant de l'azote, qui apparaissent à la fois comme le résultat de processus naturels et comme le résultat d'une pollution anthropique.

11 diapositive

Description de la diapositive :

RAISONS DE LA FORMATION DE TROUS D'OZONE Une combinaison de facteurs entraîne une diminution de la concentration d'ozone dans l'atmosphère, dont les principaux sont : la mort des molécules d'ozone lors de réactions avec diverses substances d'origine anthropique et naturelle, l'absence de rayonnement solaire pendant l'hiver polaire, vortex polaire particulièrement stable qui empêche la pénétration de l'ozone depuis les latitudes subpolaires, la formation de nuages ​​​​stratosphériques polaires (PSC), dont la surface des particules catalyse les réactions de désintégration de l'ozone. Ces facteurs sont particulièrement typiques de l'Antarctique.

12 diapositives

Description de la diapositive :

LE TROU D’OZONE EN ANTARCTIQUE a atteint des tailles record. Aujourd'hui, sa superficie est d'environ 28,3 millions de kilomètres carrés - trois fois plus grande que la superficie des États-Unis, et c'est le record absolu de la superficie du trou d'ozone depuis 30 ans - pour toute la période. de surveiller l'état de la couche d'ozone au-dessus du pôle Sud.

Diapositive 13

Description de la diapositive :

POURQUOI LA COUCHE D'OZONE EST-ELLE DÉTRUITE ? Les raisons en sont : la pollution de l'air, les pluies acides, l'effet de serre, les substances pénétrant dans la stratosphère, réagissant avec lesquelles les molécules d'ozone chimiquement instables se désintègrent (hydrogène, atomes d'oxygène, chlore, brome, substances inorganiques (chlorure d'hydrogène , monoxyde d'azote) et des composés organiques (méthane, fluorochlore et fluor brome fréons, qui libèrent des atomes de chlore et de brome).

Diapositive 14

Description de la diapositive :

POLLUANTS ANTHROPOGÈNES Le NO se forme dans les moteurs à combustion interne. En conséquence, le lancement de fusées et d’avions supersoniques entraîne la destruction de la couche d’ozone. Une source de NO dans la stratosphère est également le gaz N2O, qui se désintègre dans la stratosphère sous l'influence du rayonnement ultraviolet dur. La deuxième source la plus puissante de polluants organiques anthropiques est la production industrielle. Les émissions des industries chimiques et pétrochimiques contiennent un large éventail de polluants : composants de la matière première, produits intermédiaires, sous-produits et produits de synthèse cibles.

15 diapositives

Établissement d'enseignement municipal École secondaire Sukhobezvodnaya

Concours régional de travaux de recherche et de conception

"Jeune explorateur"

Nomination "Ecologie Appliquée"

https://pandia.ru/text/77/498/images/image002_32.jpg" width="1026" height="723">

Introduction. « État actuel de l'écologie : causes et perspectives pour prévenir les catastrophes environnementales »………………………………3

II. Partie principale.

§ 1. Comment se forme l'ozone………………………………………………………4

1. Ambiance.

2. Couches atmosphériques.

§ 2. Le rôle protecteur de la couche d'ozone…………………………………………. 8

1. Propriétés chimiques et biologiques.

2. Conditions de formation de l'ozone.

§ 3. Stabilité du « bouclier d'ozone »………………………………………………………..9

1. Que se passera-t-il si l’ozone disparaît ?

2. Appauvrissement de la couche d'ozone.

3. Le concept de « trou dans la couche d'ozone ».

§ 4. Raisons de la destruction du « bouclier d'ozone »……………………………11

1. L'influence des résultats de l'activité humaine (sources anthropiques).

2. Facteurs naturels (sources géologiques).

3. Protection de la couche d'ozone.

III. Conclusion. « Moyens de résoudre le problème »……………………………………………………14

IV. Littérature……………………………………………………………………………….15

V. Révision………………………………………………………………………………….16

VI. Résumés du rapport……………………………………………………………..17

VII. Annexe…………………………………………………………………………………18

Introduction

« On peut peut-être dire que le but

l'être humain, pour ainsi dire, doit

détruis ta famille, après l'avoir fait

le globe est inhabitable. »

Aussi regrettables que soient les propos de Lamarck, ils reflètent l’ingérence moderne et dangereuse d’une société hautement industrialisée dans la nature. Avec l'émergence de la civilisation humaine, un nouveau facteur est apparu qui a influencé le sort de la nature vivante. Nos cinq milliards de contemporains ont le même impact sur la nature que les hommes de l’âge de pierre auraient pu avoir s’ils avaient été 50 milliards.

Le danger d’interférer avec la nature est :

1. La biosphère terrestre est soumise à un impact anthropique croissant.

2. La consommation de matières premières non renouvelables augmente.

3. Les terres arables disparaissent de l’économie en raison de la construction de centrales hydroélectriques, de villes et d’usines.

4. L’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère progresse – une augmentation de la température annuelle moyenne de la planète.

En conséquence, la société était confrontée à un dilemme :

- ou rouler sans âme vers une mort inévitable dans l'imminence

catastrophe environnementale;

– ou utiliser consciemment les puissantes forces de la science et de la technologie pour

protection de la nature et de l'homme lui-même.

La menace d’une crise environnementale nécessite une éducation environnementale continue et une illumination des populations. Nous devons savoir ce qui a un impact significatif sur notre santé :

Dynamique des facteurs d'ici 2008 :

En qualifiant l'état actuel de l'écologie de critique, nous pouvons identifier les principales raisons qui conduisent à un désastre environnemental :

§ Pollution, empoisonnement de l'environnement.

§ Appauvrissement de l'atmosphère en oxygène ; des trous dans la couche d'ozone.

Le but de notre recherche est une généralisation des données littéraires sur les causes et les conséquences de la destruction de la couche d'ozone, qui est le « bouclier » de la Terre, ainsi que sur les moyens de résoudre le problème de la formation des « trous d'ozone ».

Le résultat de l'étude Ce problème est la diffusion de l'information environnementale auprès des étudiants, s'exprimant à la société scientifique de notre école.

II. Partie principale

§ 1. Comment se forme l'ozone

L’expression devenue populaire – « Le soleil brille et réchauffe » – contient une description de certains des effets du rayonnement solaire sur nous. Ce sont : 1) le rayonnement électromagnétique : rayons X, ultraviolets, visibles et 2) le vent solaire : protons et électrons.

Certaines parties du rayonnement solaire - RG, UV, VI diffèrent les unes des autres par les énergies photoniques

Lorsque le rayonnement solaire impacte l’atmosphère, l’énergie photonique est transférée aux atomes et aux molécules des gaz atmosphériques. Le résultat de l'impact dépend de la valeur de l'énergie des photons par rapport à l'énergie nécessaire à la réaction : dissociation, ionisation, nucléaire.

1. Ambiance

L'atmosphère est l'enveloppe extérieure de la biosphère, sa masse est insignifiante - seulement un millionième de la masse de la Terre. Cependant, son rôle dans les processus naturels de la biosphère est énorme. La composition gazeuse moderne de l'atmosphère est le résultat du long développement historique du globe : un mélange de composants : azote - 78,09 %, oxygène - 20,95 %. Gaz : argon - 0,93 %, dioxyde de carbone - 0,03 %, gaz inertes (néon, hélium, krypton, xénon), ammoniac, méthane, ozone, dioxydes de soufre, etc. Particules solides - produits de combustion, activité volcanique, particules des sols, cosmiques poussière. Vapeur d'eau, produits d'origine végétale, animale et microbienne. Trois gaz sont de la plus haute importance pour divers écosystèmes : l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'azote.

2. Couches atmosphériques

Les couches atmosphériques sont le résultat de l'impact du rayonnement solaire sur l'atmosphère.

a) L'ionosphère est la couche supérieure de l'atmosphère, de 50 à 809 km à 1 000 km, caractérisée par une teneur importante en ions atmosphériques et en électrons libres. La raison de l'existence de l'ionosphère est la décomposition en ions et électrons (ionisation) des molécules de gaz atmosphériques sous l'influence du RG et des UV.

b) Couche d'ozone stratosphérique - une couche située à une altitude de 10 à 15 km, caractérisée par une concentration accrue d'ozone. L'ozone se forme lorsque l'oxygène absorbe le rayonnement UV.

Une partie des molécules diatomiques d'oxygène se décompose en atomes :

O2 + h gð O + O, qui s'attachent aux molécules restantes :

O + O2 ðO3 et une molécule d'ozone triatomique se forment.

Dans le même temps, le processus inverse de conversion de l'ozone en oxygène se produit :

O + O3 ð 2O2 ; O3 + h gð O2 + O. La concentration moyenne d’ozone reste donc constante pendant longtemps.

c) Troposphère - la couche proche de la surface de la Terre est caractérisée par une concentration accrue d'ozone. La principale raison de la formation d'ozone est la désintégration en atomes des molécules de gaz formées lors de la combustion du carburant, suivie de la formation d'ozone sous l'influence du rayonnement visible lors d'une décharge de foudre. L’ozone troposphérique est qualifié de « mauvais » ozone, car l’ozone en grande quantité est nocif pour la respiration. Les oxydes d'ozone participent à la formation de l'ozone dans la troposphère :

NO2 + h gð NON + O (400 km)

Le polluant organique le plus courant et le plus important présent dans l’atmosphère est le CH4. L'oxydation du CH4 sous l'influence de OH se produit couplée à l'oxydation du NO. En conséquence, la réaction d'oxydation du CH4 en présence de NO comme catalyseur et sous l'influence de la lumière solaire d'une longueur d'onde de 300 à 400 nm s'écrira sous la forme

CH4 +4O2 ðCH2O+H2O+2O3

Autrement dit, l'oxydation du méthane et d'autres substances organiques conduit à la formation d'ozone troposphérique. La vitesse de ce processus dépend de la concentration de NO, dont la libération anthropique double la concentration superficielle d'O3, et l'augmentation des fuites de CH4 augmente encore l'O3.

Eau potable" href="/text/category/voda_pitmzevaya/" rel="bookmark">l'eau potable repose sur sa capacité à tuer les microbes. L'ozone n'est pas indifférent aux organismes supérieurs.

Un séjour prolongé dans une atmosphère contenant de l'ozone (salle de physiothérapie, traitement au quartz) peut provoquer de graves troubles du système nerveux. Par conséquent, l'ozone à fortes doses est un gaz toxique (la dose admissible dans la zone de travail est de 0,0001 mg/litre).

2. Conditions de formation de l'ozone

On sait que la majeure partie de l'ozone naturel est concentrée dans la stratosphère à une altitude de 15 à 50 km au-dessus de la surface de la Terre.

Le processus de formation et de décomposition de l’ozone est appelé cycle de Champion. Le résultat des processus du cycle est la conversion de l’énergie solaire en chaleur. Le cycle de l'ozone est responsable de l'augmentation de la température à une altitude de 15 km.

Dans la couche inférieure à 15 km, l'ozone est amené des couches sus-jacentes lors du mélange de l'air. Une augmentation de la teneur en ozone avec l'altitude n'a pratiquement aucun effet sur la proportion d'azote et d'oxygène, car en comparaison avec eux, il y a très peu d'ozone dans les couches supérieures. Si tout l’ozone atmosphérique pouvait être concentré à pression normale, il formerait une couche de seulement 3 mm d’épaisseur, bien que sa quantité totale soit de 3 milliards de tonnes.

L'ozone absorbe une partie du rayonnement UV du Soleil : sa large bande d'absorption (longueur d'onde 200 - 300 nm) inclut également des rayonnements nocifs pour toute vie sur Terre. Cette propriété protectrice de l'ozone a déjà été étudiée au début du 20e siècle, dans les années 50, lorsque les scientifiques étudiaient activement l'atmosphère.

Il a été constaté que l’ozone lui-même est un facteur de formation du climat. Parce qu’il réchauffe la stratosphère, qui est le « couvercle du chaudron » dans lequel le temps est « cuit ». S’il y a peu d’ozone, le « couvercle se lève » et le climat change. La couche d'ozone a une autre fonction : transmettre de faibles influences cosmiques - "vent" solaire, modifications du champ magnétique, etc. - à travers l'ozone jusqu'à la Terre. Tout cela affecte le climat.

§ 3. Stabilité du « bouclier d'ozone »

Les scientifiques ont découvert que le système de défense de la planète est très « délicat et fragile ». De plus, la restauration de la couche d’ozone se fait extrêmement lentement. Il est vulnérable aux influences naturelles et aux facteurs anthropiques.

1. Si l'ozone disparaît

Le rayonnement bloqué par l’ozone atteindra la Terre. Et l’humanité recevrait une forte dose de rayonnement. Des dommages irréversibles seraient également causés à l’environnement. Les rayons UV sont nocifs pour le plancton, les alevins et les crevettes vivant à la surface de l’océan. Même le plastique se détériore à cause des rayons UV. Selon les médecins, chaque pourcentage d'ozone perdu dans le monde provoque jusqu'à 150 000 cas supplémentaires de cécité dus à la cataracte et le nombre de cancers de la peau (mélanome) augmente de 2,6 pour cent.

Le nombre de maladies causées par un système immunitaire humain affaibli augmente considérablement.

Étant donné que l'ozone, en absorbant le rayonnement solaire, augmente la température des couches de l'atmosphère dans lesquelles il se trouve, sa disparition entraînera une diminution de la température de l'atmosphère. La disparition de l’ozone va exacerber le problème de la « pollution » du spectre solaire par les rayons UV durs, nocifs pour tous les êtres vivants.

2. Appauvrissement de la couche d'ozone

Ces dernières années, les scientifiques se sont montrés de plus en plus préoccupés par l’appauvrissement de la couche d’ozone.

https://pandia.ru/text/77/498/images/image008_20.jpg" align="left" width="288 height=215" height="215">Cette zone s'étend au-delà de l'Antarctique et couvre la couche en altitude de 12 à 24 km, soit une partie importante de la basse stratosphère, ce qui signifiait en fait qu'il y avait un « trou d'ozone » dans l'atmosphère polaire.

Au début des années 80, un trou similaire a été découvert dans l'Arctique, mais il couvrait une zone plus petite et la baisse des niveaux d'ozone était faible - 9 %.

Cette découverte a inquiété les scientifiques car elle suggérait que l'ozone protecteur de la Terre était en grand danger.

Le phénomène du « trou d'ozone » de l'Antarctique n'est pas encore clair : si le « trou » est le résultat d'une pollution anthropique de l'atmosphère, ou s'il s'agit d'un processus géoastrophysique naturel.

3. Notion de trou dans la couche d'ozone

La première chose à comprendre est que le trou dans la couche d’ozone n’est pas un trou dans l’atmosphère.

En 1985, des scientifiques britanniques du pôle Sud ont découvert que les niveaux d'ozone atmosphérique étaient inférieurs à la normale au printemps antarctique. Chaque année à la même période, la quantité d’ozone diminue à des degrés divers.

Des trous d’ozone similaires, mais moins prononcés, sont également apparus au-dessus du pôle Nord au cours du printemps arctique.

Les scientifiques ont découvert pourquoi le trou dans la couche d'ozone apparaît. Durant la longue nuit polaire, les températures chutent brusquement et des nuages ​​stratosphériques élevés contenant des cristaux de glace se forment.

Leur apparition provoque une série de réactions chimiques complexes conduisant à l’accumulation de chlore moléculaire.

Au printemps, sous l'influence des UV du soleil, les liaisons intramoléculaires se rompent et un flux d'atomes de chlore s'engouffre dans l'atmosphère. Ces atomes agissent comme des catalyseurs pour les réactions qui convertissent l’ozone en oxygène simple :

Cl + O3 ðClO + O2 et ClO + O ðCl + O2

De plus, les atomes de chlore d'origine restent à l'état libre et participent à nouveau à ce processus : une molécule de chlore détruit un million de molécules d'ozone. Par conséquent, l’ozone commence à disparaître de l’atmosphère au-dessus de l’Antarctique, formant un trou dans la couche d’ozone.

§ 4. Causes de destruction de la couche d'ozone

Différents points de vue sur l’origine des « trous dans la couche d’ozone » indiquent que les raisons de leur apparition ne sont pas entièrement comprises.

1. Résultats de l'activité humaine

De nombreuses raisons expliquent l’affaiblissement du bouclier d’ozone.

1. Ce sont des lancements de fusées spatiales. La combustion de carburant « brûle » de grands trous dans la couche d’ozone. On pensait qu’ils se resserraient, mais il s’est avéré que ce n’était pas le cas.

2. Avion, voler à une altitude de 12 à 15 km. La vapeur et les autres substances qu'ils émettent détruisent l'ozone. Mais en même temps, les avions volant à moins de 12 km produisent une augmentation de la couche d’ozone.

3. Oxydes d'azote. Ils sont libérés par les avions, mais la plupart d'entre eux sont rejetés à la surface du sol, notamment lorsque les engrais azotés se décomposent.

4. Le chlore et ses composés. Jusqu'à 700 000 tonnes de ce gaz pénètrent dans l'atmosphère principalement à cause de la décomposition des fréons (chlorofluorocarbones ou hydrocarbures dans lesquels les atomes d'hydrogène sont remplacés par du fluor et du chlore).

Fréons- ce sont des gaz qui n'entrent dans aucune réaction chimique à la surface de la Terre, bout à température ambiante, et augmentent donc fortement leur volume, ce qui en fait de bons atomiseurs.

À mesure qu'ils se dilatent, la température des fréons diminue, c'est pourquoi ils sont largement utilisés dans les réfrigérateurs et les climatiseurs. Bombes aérosols, comme moyen de nettoyage à sec, d'extinction d'incendie, dans les transports, comme agents moussants - la production mondiale de ces substances a atteint près de 1,5 million de tonnes.

Très volatils et assez résistants aux influences chimiques, les fréons pénètrent dans l'atmosphère après utilisation et peuvent y rester jusqu'à 75 ans, atteignant la hauteur de la couche d'ozone. Ici, sous l'influence du soleil, ils se décomposent, libérant du chlore atomique, qui sert de « destructeur » d'ozone. Un atome de chlore peut convertir 100 000 molécules d’ozone en oxygène, et le chlore lui-même n’est pas détruit.

En raison des effets destructeurs du chlore et des effets similaires du brome, on estime que les concentrations d’ozone stratosphérique ont diminué de 10 % à la fin des années 1990.

Potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone de certaines substances

Si le climatiseur fonctionne, il ne détruit pas l'ozone. Mais lorsque du fréon contaminé est libéré lors de réparations, il pénètre dans l'atmosphère : c'est ce qu'on appelle une pollution secondaire. 85 % de tout le fréon provient des emballages aérosols, 15 % des réfrigérateurs et des climatiseurs. L'utilisation des fréons est telle que 95 % d'entre eux pénètrent dans l'atmosphère 1 à 2 ans après leur production. Cela représente 5,27 millions de tonnes + 7,75 millions de tonnes en 1981, tôt ou tard il devrait entrer dans la stratosphère et rejoindre le cycle de destruction de l'ozone.

2. Facteurs naturels de l’appauvrissement de la couche d’ozone

Les scientifiques pensent que les fortes éruptions volcaniques affectent la diminution des niveaux d'ozone. En 1982, au Mexique, une forte éruption du volcan El Chichon a provoqué une baisse de 10 % des niveaux d'ozone dans l'hémisphère Nord.

En 1992, l’une des éruptions du mont Pinatubo les plus puissantes du XXe siècle s’est produite aux Philippines. Les cendres éjectées sont tombées sur une vaste zone et leurs plus petites particules ont formé un énorme nuage qui a encerclé le globe entier le long de l'équateur. Dans sa partie centrale, il y avait peu d'ozone et sur les bords, beaucoup de dioxyde de soufre, dont plus de 20 millions de tonnes ont été rejetées lors de l'éruption.

Le nuage de cendres du mont Pinatubo, comme celui du Krakatau en 1883, a entraîné une légère diminution de la température, car les particules de cendres forment un écran qui bloque la lumière du soleil.

La présence de composés chlorés en concentrations élevées et d'autres gaz « inutiles » dans l'atmosphère a été enregistrée par des satellites spatiaux.

Les études réalisées ont montré la présence de fréons dans des échantillons d'air au-dessus du volcan Masaya, dans des bulles d'air de glace antarctique vieilles de 2000 ans, dans des eaux extraites en 1982 à 4000 mètres de profondeur dans la partie équatoriale de l'océan Atlantique, au fond de la fosse des Aléoutiennes et à une profondeur de 4 500 m au large des côtes de l'Antarctique. Ces faits témoignent de la source géologique de la destruction de la couche d'ozone.

Il a été constaté que les réactions chimiques qui détruisent l’ozone se produisent à la surface des cristaux de glace et de toute autre particule piégée dans les hautes couches stratosphériques au-dessus des régions polaires. Ces particules volcaniques rendent le chlore plus efficace pour détruire l'ozone.

3. Protégez la couche d’ozone

Le 16 septembre est la Journée de la protection de la couche d’ozone. Ce jour-là, en 1985, les pays avancés, préoccupés par l'appauvrissement de la couche d'ozone, ont adopté la Convention de Vienne pour sa protection.

Selon les chercheurs, sans action dans le cadre de la Convention environnementale de Vienne et du Protocole de Montréal relatif aux substances qui appauvrissent la couche d’ozone, l’appauvrissement de la couche d’ozone atteindrait 50 % aux latitudes moyennes et 70 % aux latitudes septentrionales d’ici 2050. C’est environ dix fois pire que la situation actuelle.

Cas rare! Ce sont les seuls accords environnementaux où tous les pays étaient sur la même longueur d’onde, même si le problème n’est pas si évident pour les non-spécialistes. Cependant, tout récemment à Montréal, 200 pays, presque tous membres de l'ONU, ce qui est sans précédent, ont signé un amendement au Protocole de Montréal déclarant qu'il est nécessaire d'accélérer le processus d'élimination de la circulation des substances dangereuses pour la couche d'ozone. À propos, dans cette affaire, les États-Unis, où sont produits 25 % de tous les fréons dans le monde, se sont retrouvés dans le « même harnais » que tout le monde.

III. Conclusion : moyens de résoudre le problème

§ Pour entamer une restauration globale, il est nécessaire de réduire l'accès à l'atmosphère de toutes les substances qui détruisent très rapidement l'ozone et y sont stockées longtemps.

§ Tout le monde doit comprendre et aider la nature à permettre le processus de restauration de la couche d'ozone. Nous avons besoin de nouvelles plantations forestières, arrêtons de couper les forêts pour d’autres pays qui, pour une raison quelconque, ne veulent pas couper les leurs, mais gagnent de l’argent avec nos forêts.

§ Pour restaurer la couche d'ozone, vous devez la reconstituer. Le consortium russe Interozon propose de produire de l'ozone directement dans l'atmosphère. Il est prévu d'élever des ballons équipés de lasers infrarouges à une hauteur de 15 km pour produire de l'ozone à partir d'oxygène diatomique. À l'avenir, il est prévu d'utiliser des plates-formes spatiales situées à 400 km d'altitude avec des sources d'énergie et des lasers dont les rayons seront dirigés vers le centre de la couche d'ozone et l'alimenteront en permanence. Le temps nous dira si ce projet grandiose se réalisera.

§ Compte tenu de l'urgence de la situation, il est nécessaire d'élargir les recherches expérimentales sur la problématique de la préservation de la couche d'ozone.

IV. Littérature

1. , « Écologie ».

– « Outarde », 1995.

2. « Substances organiques de l’atmosphère ». Magazine pédagogique Sarov, 1998 n°4.

3. Pays et peuples : Terre et humanité. Problèmes mondiaux.

M. : Mysl, 1982.

4. "L'environnement et les gens".

5. Site scientifique populaire http:/ www. .

6. Revue en ligne www. .

7. Newsletter de la branche régionale de Nijni Novgorod

Société nucléaire. Numéros du n ° 29 1991 selon le No.

V. Examen

Ce travail de projet est consacré au thème actuel de la préservation de la couche d'ozone. Étant donné que l'ozone dans l'atmosphère est dans un état instable et que sa concentration est soumise à des fluctuations importantes (principalement décroissantes), la recherche dans ce domaine est très pertinente et opportune.

Après avoir analysé de nombreux documents sur l'état de l'ozone dans l'atmosphère, de jeunes chercheurs sont arrivés à une conclusion inattendue : la vie de toute personne, même d'un enfant, affecte l'état de l'ozone et chaque personne devrait le savoir et ne pas essayer de se faire du mal. Parce qu'en détruisant votre « bouclier d'ozone », une personne se détruira elle-même.

Le travail est intéressant non seulement en raison de la pertinence du problème de la préservation de la couche d'ozone, mais le caractère intégrateur de la recherche permet d'explorer les questions posées de la manière la plus complète possible. Dans le cadre d'une seule étude, des matières pédagogiques à la fois de sciences naturelles et d'orientation éthique sont combinées.

VI. Résumés

§ Avec l'émergence de la civilisation humaine, un nouveau facteur est apparu qui a influencé le sort de la nature vivante. Cinq milliards de nos contemporains ont le même impact sur la nature que pourraient avoir les 50 milliards d’habitants de l’âge de pierre.

§ Dans un certain nombre de régions de Russie, on suppose la dynamique suivante des facteurs affectant la santé humaine : le rôle de l'écologie peut atteindre 40 %, le facteur génétique peut atteindre 30 %, la capacité de maintenir la santé grâce au mode de vie est réduite à 25 %, le rôle de la médecine est réduit à 5 %.

§ Le but de ce travail est de résumer les données de la littérature sur les causes et les conséquences de la destruction de la couche d'ozone, ainsi que les moyens de résoudre le problème de la formation des « trous d'ozone ».

§ L'ozone est une modification allotropique de l'oxygène. La nature des liaisons chimiques dans l'ozone provoque son instabilité ; après un certain temps, l'ozone passe en oxygène 2O3 ð3O2.

§ L'ozone se forme dans l'atmosphère sous l'influence des UV du soleil provenant d'une molécule d'oxygène. La couche d'ozone commence à une altitude d'environ 8 km au-dessus des pôles et s'étend jusqu'à 50 km. La plus grande partie de l'ozone se trouve dans la couche de 5 km à une altitude de 20 à 25 km.

§ En été et au printemps, les concentrations d'ozone augmentent. Elle est toujours plus élevée dans les régions polaires que dans les régions équatoriales. Il change selon un cycle de 11 ans, coïncidant avec le cycle de l'activité solaire. Les concentrations d’ozone stratosphérique diminuent régulièrement. Ce phénomène est appelé « trou dans la couche d’ozone ».

§ L'effet oxydant de l'ozone sur les substances organiques est associé à la formation de radicaux RH + O3 ðRO2 + OH, qui déclenchent des réactions en chaîne avec des molécules bioorganiques, conduisant à la mort cellulaire.

§ L'ozone n'est pas indifférent aux organismes supérieurs. Un séjour prolongé dans des salles de physiothérapie et une irradiation au quartz provoquent de graves dommages au système nerveux. Par conséquent, sa concentration admissible dans l’air est de 0,0001 mg/litre.

§ L'ozone absorbe une partie des UV du Soleil (longueur d'onde 200-300 nm) et comprend également des rayonnements nocifs pour toute vie sur Terre.

§ Les sources anthropiques influençant l'appauvrissement de la couche d'ozone sont concentrées dans les villes : industrie, transport routier. En conséquence, en 1 à 2 ans, 95 % des fréons utilisés sont rejetés dans la stratosphère, qui sont inclus dans le cycle catalytique de destruction de l'ozone.

§ Pour surmonter le danger d'appauvrissement de la couche d'ozone, des actions coordonnées de tous les pays développés sont nécessaires pour développer de nouvelles technologies industrielles et de transport respectueuses de la couche d'ozone.

Le problème de la préservation de la couche d'ozone de la Terre (13). 3

1.Introduction 3

2. Ozone dans l'atmosphère. Couche d'ozone - Bouclier ultraviolet de la Terre 5

3. Sources de l'appauvrissement de la couche d'ozone 10

4. Trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique 12

5. Qu'est-ce qui menace le trou dans la couche d'ozone 13

6. Problèmes et moyens de les résoudre. 16

7. Mesures de base pour protéger la couche d'ozone 18

Conclusion. 19

Réchauffement climatique possible. Effet de serre 20

1.Introduction 20

2. Effet de serre 21

3.Modifications récentes 27

4.Critique du réchauffement climatique 28

Références 31

Le problème de la préservation de la couche d'ozone terrestre (13).

1. Introduction

L'atmosphère moderne d'oxygène de la Terre est un phénomène unique parmi les planètes du système solaire, et cette caractéristique est associée à la présence de vie sur notre planète.

La variabilité globale ou le changement global est devenu un problème majeur dans la recherche environnementale ces dernières années, principalement en raison de l'énorme impact qu'elle est susceptible d'avoir sur la communauté mondiale.

Cet intérêt est compréhensible : nous parlons de l’avenir de toute la biosphère terrestre, y compris l’homme lui-même. Actuellement, il est nécessaire de prendre certaines décisions contraignantes pour tous, ce qui permettrait de préserver la couche d'ozone. Mais pour que ces décisions soient correctes, nous avons besoin d’informations complètes sur les facteurs qui modifient la quantité d’ozone dans l’atmosphère terrestre, ainsi que sur les propriétés de l’ozone et sur la manière exacte dont il réagit à ces facteurs.

De nombreuses publications sont consacrées à la couche d'ozone de la Terre : certaines affirment que la couche d'ozone disparaît rapidement et de manière irréversible et que l'humanité n'a pas longtemps à vivre, et d'autres que les trous dans la couche d'ozone ont toujours existé, et qu'il s'agit d'un processus naturel normal. que l’humanité ne peut en aucun cas influencer. Alors, qu’arrive-t-il à l’azone atmosphérique ?

L'ozone est l'un des composants les plus importants de l'atmosphère terrestre. D'un point de vue écologique, sa propriété la plus précieuse est la capacité d'absorber le rayonnement ultraviolet du Soleil, dangereux pour les organismes vivants. En revanche, c'est l'agent oxydant le plus puissant (simplement un poison), capable d'empoisonner la flore et la faune qu'il protège lorsqu'ils se trouvent dans la stratosphère. L'effet toxique de l'ozone est bénéfique pour purifier l'eau des agents pathogènes : l'ozonation de l'eau est l'un des meilleurs moyens de la purifier. De plus, l’ozone possède la propriété d’un gaz à effet de serre qui affecte le changement climatique.

Du point de vue de diverses fonctions et propriétés, l'ozone peut être conditionnellement divisé en « mauvais » et « bon ». Le « mauvais » ozone, qui fait partie du smog photochimique qui frappe de nombreuses grandes villes, se trouve dans la couche superficielle de la troposphère et, ayant atteint certaines concentrations, constitue un danger pour tous les êtres vivants. Cependant, la majeure partie de l'ozone est concentrée dans la stratosphère, située au-dessus de la troposphère, à une altitude de 8 km au-dessus des pôles, à 17 km au-dessus de l'équateur et s'étendant vers le haut jusqu'à une altitude d'environ 50 km. C’est le « bon » ozone : il protège tous les êtres vivants des dangereux rayons ultraviolets.

La manifestation la plus frappante de l'impact anthropique sur la couche d'ozone de la Terre est le trou d'ozone de l'Antarctique, dans lequel l'appauvrissement de la couche d'ozone est supérieur à 50 %. Après avoir pris conscience des conséquences de la destruction de la couche d'ozone par des sources anthropiques, des mesures importantes ont été prises - la La Convention de Vienne (1985) et le Protocole de Montréal (1987) ont été adoptés, interdisant la production de substances appauvrissant la couche d'ozone. Comme leur production a récemment diminué, on a observé une certaine stabilisation de la teneur en ozone dans la stratosphère et même une tendance à sa restauration.

Les calculs montrent que le processus de récupération de l'ozone se déroulera tout au long du siècle en cours. L'accélération de ce processus constitue une autre étape importante dans la résolution du problème complexe de la préservation de la couche d'ozone.

1. Ozone dans l'atmosphère. La couche d'ozone est le bouclier ultraviolet de la Terre

L'ozone est contenu dans l'atmosphère jusqu'à 100 km d'altitude, mais en quantités négligeables (jusqu'à 0,001 %), mais sans lui, la vie sur terre serait complètement différente de ce que nous voyons actuellement. La molécule d'ozone O3 est formée par la combinaison de la molécule d'O2 et de l'atome d'O lorsqu'ils se rencontrent avec une autre molécule M, qui peut être n'importe quelle particule, y compris la molécule d'azote N2. Il est nécessaire d'absorber l'énergie libérée lors de la formation d'O3. La limite inférieure de la couche atmosphérique, où se forme une grande quantité d'ozone, se situe à une altitude de 10 à 15 km et la limite supérieure se trouve à une altitude d'environ 50 km. Cette couche s'appelle l'ozonosphère.

La concentration maximale de molécules d'ozone correspond à une altitude d'environ 25 km, mais même ici, il n'y a pas plus de 5 à 10 molécules d'ozone par million de molécules d'air. L'ozone produit au-dessus de 8 à 12 km est souvent appelé ozone stratosphérique pour le distinguer de l'ozone troposphérique, qui est produit par d'autres processus dans la couche superficielle de l'atmosphère. L'ozone troposphérique sera abordé plus loin dans le thème Polluants et smog. La quantité d’ozone troposphérique ne dépasse pas 10 % de la teneur totale en ozone de l’atmosphère. La teneur totale en ozone dans la colonne verticale de l'atmosphère, si elle est ramenée à une pression (760 mm Hg) et une température (0°C) normales, et collectée en une couche, la hauteur de cette couche sera d'environ 3 mm.

Cependant, l’ozonosphère absorbe presque entièrement les rayons ultraviolets du Soleil, nocifs pour tous les êtres vivants. Le rayonnement ultraviolet du soleil UV désigne un rayonnement dans la plage de longueurs d'onde de 0,4 à 0,01 µm (voir fig. 1). Selon son effet sur les cellules vivantes, il est divisé en trois parties : UV-A (0,4-0,315 microns), UV-B (0,315-0,380 microns) et UV-C (plus court que 0,28 microns). Les UV-C sont nocifs pour un organisme vivant même à petites doses, en raison de la destruction des molécules protéiques, heureusement, les UV-C sont complètement absorbés par l'ozonosphère et n'atteignent pas la surface de la Terre. Les UV-B n'atteignent le sol qu'à petites doses, surtout à proximité du sol, les UV-A les moins dangereux. En général, l'impact des UV sur les humains peut être réduit aux éléments suivants : 1) dégradation des protéines ; 2) effet cancérigène ; 3) affaiblissement du système immunitaire ; 4) brûlures voire cancer de la peau ; 5) maladies oculaires (cataracte) et maladies infectieuses ; 6) maladies allergiques ; 7) effet mutagène.

Riz. 1. Gammes spectrales d'absorption totale ou partielle du rayonnement solaire par l'atmosphère.

La couche d'ozone couvre la totalité de la Terre, mais son épaisseur varie considérablement, augmentant de l'équateur au pôle. L'ozone se forme tout au long de l'année dans la stratosphère au-dessus de la ceinture équatoriale. Grâce à son transfert par les courants aériens, il se déplace en direction des latitudes polaires. La planète possède clairement une région tropicale avec une teneur insuffisante en ozone dans la zone de 35° N. w. jusqu'à 35° sud sh., où l'épaisseur réduite moyenne de la couche d'O3 est d'environ 2,6 mm. Au nord et au sud, l'épaisseur de la couche est plus grande - 3,5 mm. Le Kirghizistan est situé à la frontière de zones d'ozone confortables et insuffisantes. L'ozone connaît des variations importantes tout au long de l'année, avec des minimums sous les tropiques et des maximums aux hautes latitudes.

Les valeurs maximales de teneur en ozone à toutes les latitudes sont observées à la fin de l'hiver et au printemps, les valeurs minimales - en automne et au début de l'hiver. Avec l'augmentation de la latitude, l'heure du maximum se déplace vers les mois ultérieurs. Ainsi, à Almaty, l'épaisseur maximale de la couche d'ozone est observée en février, à Saint-Pétersbourg - en mars, sur l'île. Dixon - en mai.

3. Trous d'ozone et causes de leur apparition

L'ozone est un gaz caustique légèrement bleuté. Sa molécule est constituée de trois atomes d'oxygène. Chimiquement, l'ozone est une molécule composée de trois atomes d'oxygène (une molécule d'oxygène contient deux atomes). La concentration d'ozone dans l'atmosphère est très faible et de petits changements dans la quantité d'ozone entraînent de grands changements dans l'intensité du rayonnement ultraviolet atteignant la surface de la Terre. Contrairement à l’oxygène ordinaire, l’ozone est instable ; il se transforme facilement en forme diatomique et stable d’oxygène. L'ozone est un agent oxydant beaucoup plus puissant que l'oxygène, ce qui le rend capable de tuer les bactéries et d'inhiber la croissance et le développement des plantes. Cependant, en raison de leur faible concentration dans les couches superficielles de l'air dans des conditions normales, ces caractéristiques n'ont pratiquement aucun effet sur l'état des systèmes vivants.

Bien plus importante est son autre propriété, qui rend ce gaz absolument nécessaire à toute vie sur terre. Cette propriété est la capacité de l’ozone à absorber le rayonnement ultraviolet (UV) dur (ondes courtes) du Soleil. Les quanta d’UV durs ont une énergie suffisante pour rompre certaines liaisons chimiques, ils sont donc classés comme rayonnements ionisants. Comme d’autres rayonnements de ce type, rayons X et rayonnements gamma, il provoque de nombreuses perturbations dans les cellules des organismes vivants. L'ozone se forme sous l'influence du rayonnement solaire à haute énergie, qui stimule la réaction entre l'O 2 et les atomes d'oxygène libres. Lorsqu'il est exposé à un rayonnement modéré, il se désintègre et absorbe l'énergie de ce rayonnement. Ainsi, ce processus cyclique « mange » un dangereux rayonnement ultraviolet.

Les molécules d'ozone, comme l'oxygène, sont électriquement neutres, c'est-à-dire ne portent pas de charge électrique. Par conséquent, le champ magnétique terrestre lui-même n’affecte pas la répartition de l’ozone dans l’atmosphère. La couche supérieure de l’atmosphère, l’ionosphère, coïncide pratiquement avec la couche d’ozone.

Dans les zones polaires, où les lignes du champ magnétique terrestre se rapprochent à sa surface, les distorsions de l'ionosphère sont très importantes. Le nombre d'ions, y compris l'oxygène ionisé, dans les couches supérieures de l'atmosphère des zones polaires est réduit. Mais la principale raison de la faible teneur en ozone dans la région polaire est la faible intensité du rayonnement solaire, qui tombe même pendant la journée polaire à de petits angles par rapport à l'horizon, et est complètement absent pendant la nuit polaire. La superficie des « trous » polaires dans la couche d’ozone est un indicateur fiable des changements dans la teneur totale en ozone de l’atmosphère.

La teneur en ozone dans l'atmosphère fluctue pour de nombreuses raisons naturelles. Les fluctuations périodiques sont associées aux cycles d'activité solaire ; De nombreux composants des gaz volcaniques sont capables de détruire l'ozone, donc une augmentation de l'activité volcanique entraîne une diminution de sa concentration. En raison de la vitesse élevée des flux d’air dans la stratosphère, semblable à celle d’un ouragan, les substances appauvrissant la couche d’ozone sont transportées sur de vastes zones. Non seulement les substances appauvrissant la couche d'ozone sont transportées, mais aussi l'ozone lui-même, de sorte que les perturbations de la concentration d'ozone se propagent rapidement sur de vastes zones et que les petits « trous » locaux dans le bouclier d'ozone, provoqués par exemple par le lancement d'une fusée, se referment relativement rapidement. Ce n'est que dans les régions polaires que l'air est inactif, de sorte que la disparition de l'ozone n'y est pas compensée par son importation en provenance d'autres latitudes, et les « trous d'ozone » polaires, notamment au pôle Sud, sont très stables.

Selon l'un d'eux, la diminution de l'ozone est due à avec une augmentation des oxydes d’azote, eux-mêmes provoqués par l’activité solaire. Comme on le sait, l’activité solaire maximale au cours du dernier cycle de 11 ans a été observée entre 1979 et 1983. Dans le même temps, il y a eu une augmentation (de 30 à 60 %) de la concentration d'oxydes d'azote dans la mésosphère de l'hémisphère sud. Par la suite, le transfert d'oxydes vers des niveaux inférieurs dans la stratosphère a été observé pendant la nuit polaire. Les réactions photochimiques du cycle « azote » avec la participation des oxydes d'azote, comme on le sait, conduisent à la destruction de l'ozone, ce qui provoque une diminution de sa concentration dans la stratosphère et la formation d'un trou dans la couche d'ozone. Les décalages observés entre le maximum de l'activité solaire et le halo de formation du trou dans la couche d'ozone en 1985 et les années suivantes s'expliquent comme suit. Au moment du maximum et du début du déclin de l'activité solaire, il y a une forte augmentation du flux descendant d'oxydes d'azote dans la stratosphère et la formation ultérieure d'un trou dans la couche d'ozone. Pendant la période de déclin de l'activité solaire à la limite de la mésosphère, le flux d'oxydes d'azote diminue, mais dans la stratosphère, leur concentration est maximale et, par conséquent, la teneur en ozone est minime. Enfin, dans la dernière étape, qui débuta en 1986. et d'ici les années 90, ce n'est pas encore terminé, au minimum de l'activité solaire, la teneur en oxydes d'azote dans la stratosphère diminue, la quantité d'ozone devrait augmenter et l'état de la couche d'ozone devrait revenir à son état d'origine.

Un tel mécanisme pourrait en réalité expliquer le processus de formation du trou dans la couche d’ozone. Jusqu'à récemment, le fait qu'en 198 jouait en sa faveur. Il y a eu une augmentation significative de la concentration d'ozone par rapport à l'année précédente, au cours de laquelle la destruction maximale de la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique a été observée. Cependant, les mesures de 1989 montrait que le trou était réapparu, c'est-à-dire Au lieu de sa disparition, avec une baisse de l'activité solaire, des fluctuations d'ampleur commencent à être constatées d'année en année. Par ailleurs, au moins deux questions restent sans réponse dans le cadre de ce mécanisme. Premièrement : pourquoi le trou dans la couche d’ozone ne s’est-il pas formé au cours des cycles précédents de 11 ans d’activité solaire ? En particulier, l’un des cycles précédents, dont le maximum s’est produit entre 1958 et 1960, a été plus actif que le cycle actuel. Cependant, au cours de ces années, seule une légère diminution de la concentration d'ozone a été constatée, ce qui pourrait être associé aux conséquences des essais nucléaires. Deuxième question : pourquoi le trou d’ozone ne s’est-il formé que dans l’hémisphère sud ?

Un autre mécanisme proposé relie la formation trou d’ozone avec un cycle « chlore » d’origine anthropique. J'ai discuté de l'une des réactions photochimiques impliquant le chlore dans l'une des sections précédentes. Le mécanisme associé aux réactions du cycle du chlore implique l'entrée de composés chlorés dans la stratosphère polaire en raison de la circulation atmosphérique. Et des composés appauvrissant la couche d'ozone sont continuellement libérés dans l'atmosphère depuis la surface de la Terre à partir de millions d'aérosols, de réfrigérateurs domestiques, de réfrigérateurs, en raison des émissions des usines chimiques, etc. Et malgré ça. Que l'activité économique humaine n'a pas encore entraîné une diminution notable de la teneur totale en ozone dans l'atmosphère, les fréons pourraient être impliqués dans la destruction de la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique - c'est l'opinion d'un grand groupe de scientifiques. Mais même dans ce mécanisme, une question reste sans réponse : pourquoi le mécanisme d'origine anthropique ne s'est-il pas manifesté dans l'hémisphère nord, où le flux de chlore, de bromure et d'autres composés qui détruisent l'ozone est plus intense ?

Le troisième mécanisme possible est ce qu'on appelle le mécanisme dynamique.– tente d'expliquer la formation du trou dans la couche d'ozone par des processus purement circulatoires dans la stratosphère et la mésosphère et par la redistribution horizontale de l'ozone avec sa constance générale. En omettant les arguments des partisans d'un tel mécanisme, je noterai seulement qu'avec la circulation indiquée, il devrait y avoir une sortie d'ozone de l'ozonosphère polaire et son accumulation dans la bande de 60 à 70 degrés de latitude sud. Bien qu’une telle accumulation ait été observée, l’équilibre d’ozone attendu par cette théorie dans l’hémisphère sud était absent : la teneur totale en ozone y a diminué au cours de cette période. Ainsi, sur la base des résultats de mesures prises lors de vols d'un avion de recherche de la NASA entre la Californie et le Chili, en septembre - octobre 1989. Il y a eu un appauvrissement important (jusqu'à 15 à 30 %) de la couche d'ozone en dehors du trou d'ozone aux latitudes méridionales jusqu'à 50 degrés.

(13) ozone couche, pollution de l'atmosphère et de l'hydrosphère, etc. Bien sûr...

Couche d'ozone- la coquille la plus fine de la planète, située dans la stratosphère à une altitude de 20 à 40 km. 90 % de tout l’ozone atmosphérique est concentré ici. L'ozone (O 3) se forme lorsqu'il est exposé au rayonnement ultraviolet ( hv) en oxygène (O 2).

Importance de la couche d'ozone

Les scientifiques pensent que grâce à la couche d’ozone, la vie a pu se propager de l’eau à la terre. Ce n’est pas surprenant, car il absorbe les rayons ultraviolets, dangereux pour les organismes vivants. À savoir, le rayonnement ultraviolet dans la plage dans laquelle il provoque le bronzage et le cancer de la peau est presque entièrement absorbé par l'ozone. Seule une petite quantité de ce rayonnement ultraviolet atteint la surface de la Terre.

Formation et destruction

Couche d'ozone si fine que si elle est comprimée sous pression normale à une température de 0°, la hauteur de la couche ne sera que de 3 mm contre 8 km d'atmosphère comprimée dans les mêmes conditions. Il y en a si peu car lors du processus d'absorption des rayons ultraviolets, l'O 3 se décompose en O 2 et en oxygène atomique (O). La formation et la destruction de l'ozone dans l'atmosphère expliquent Mécanisme Chapman.

Formation d'ozone :

O 2 + hv =2О

O 2 + O = O 3

Appauvrissement de l'ozone:

Ô 3+ hv=O2 +O

О 3 +О=2О 2

D'après le diagramme d'équation, il est clair que l'ozone est également consommé lors de l'interaction avec l'oxygène atomique.

Que sont les trous d'ozone

Les trous dans la couche d'ozone sont une diminution de la concentration d'O 3 dans la couche d'ozone. Ils surviennent sous l'influence d'un certain nombre de facteurs anthropiques et naturels.

Les aérosols contiennent des fréons qui détruisent la couche d'ozone.

Les principales substances simples qui détruisent la couche d'ozone sont l'hydrogène, le chlore et le brome. Chlorure d'hydrogène HCl, monoxyde d'azote NO, méthane CH 4, ainsi que ceux fréons, qui contiennent et libèrent du chlore et du brome. En même temps, il est difficile d'imaginer sa vie sans l'utilisation de fréons. Ils sont utilisés dans la production et l'exploitation d'unités de réfrigération, de cartouches de gaz, de divers aérosols, dans les centrales électriques d'extinction d'incendie et bien plus encore. Puisqu'il est impossible d'abandonner complètement les fréons, les protocoles internationaux limitent leur utilisation. Ils sont également remplacés par des fréons fluorés, qui ne sont pas dangereux pour la couche d'ozone.

La nuit polaire peut provoquer la formation d’un trou dans la couche d’ozone.

Vous serez surpris, mais il y a des endroits sur la planète où trous d'ozone se produisent de façon saisonnière, et cela ne dépend en aucune façon de l’activité humaine. Comme vous le savez, la formation d’ozone nécessite de l’oxygène et des rayons ultraviolets, dont la principale source est la lumière du soleil. Ainsi sur l'Antarctique (pôle Sud) et l'Arctique (pôle Nord), où il est possible nuit polaire, En l’absence de lumière solaire pendant une longue période, des trous d’ozone se forment naturellement pendant un certain temps. Mais à la fin de la nuit polaire, la couche se rétablit. Le trou le plus grand et le plus dangereux, selon les scientifiques, est situé au-dessus de l'Antarctique, dans l'hémisphère sud.

Sauver la couche d'ozone

Aujourd’hui, de nombreux trous dans la couche d’ozone se sont formés. Le processus de restauration de la couche est compliqué par le fait que d'innombrables quantités de substances qui la détruisent se sont accumulées dans l'atmosphère. Et cela facilite la pénétration radiation solaireà la surface de la Terre, augmente le risque de cancer de la peau chez l'homme et entraîne également la mort d'animaux et de plantes marins. Pour participer à la protection de la couche d'ozone, une personne ordinaire peut réduire l'utilisation d'aérosols, trouver une alternative pour les remplacer et également demander aux fabricants quels types de fréons sont inclus dans les réfrigérateurs et les climatiseurs qu'ils achètent. Journée internationale pour la préservation de la couche d'ozone a été créée par l'Assemblée générale des Nations Unies en 1994 et est célébrée chaque année le 16 septembre.

Basé sur des matériaux de Wikipédia