Ozono sluoksnis
5 (100%) 1 vote

Ozono sluoksnis

TURINYS

I. ĮVADAS

II. LITERATŪROS APŽVALGA 5

2.1. ORO SUDĖTIS 6

2.2. OZONAS 7

2.2.1. Gerasis ir blogasis ozonas 7

2.2.2. Kas daroma, kad būtų sustabdytas ,,gerojo“ ozono nykimas?………………………………..8

2.2.3. Mišinių santykiai……………………………………………………………………………………………..9

2.2.4. Santykis tarp ozono sluoksnių ir UV radiacijos………………………………………………….11

2.2.5. Ozono sluoksnis virš Lietuvos…………………………………………………………………………12

III. OZONO SUSIDARYMAS 13

3.1. Ozono susidarymas iš formaldehido 14

3.2. Ozono susidarymas iš etano 12

IV. OZONO SLUOKSNIO CHEMIJA 13

4.1. Chapmano mechanizmas 13

4.2. NOx ciklas 16

4.3. HOx ciklas 17

4.4. ClOx ciklas 19

4.5. Globalinis ozono sumažėjimas bromo poveikyje 21

4.6. Ciklų tarpusavio ryšiai 22

4.7. Fotocheminis smogas 24

4.8. Uždaros patalpos oro teršalai ir jų šaltiniai 26

V. OZONO SKYLĖ 27

VI. IŠVADOS 30

VII. LITERATŪRA 31

II. LITERATŪROS APŽVALGA

Po audros sakoma: kvėpuokite ozonu – tai sveika. Bet kai didelius miestus užklumpa karštis, ekologai su nerimu seka, kaip ore auga to paties ozono koncentracija ir perspėja – geriau neikite iš namų. Ir tai dar ne visi fokusai, kuriuos gali iškrėsti dujos su chemine formule O3. Iš ties magijos savybes šiose dujose aptiko medikai ir kosmetologai.

Žinoma, kad planetoje ozonas apsaugo visa, kas gyva, sulaikydamas žalingus ultravioletinius spindulius ir kartu sugerdamas žemės ultravioletinį spinduliavimą. Prieš milijonus metų susiformavęs ozono sluoksnis leido naujoms gyvybės formoms paplisti po visą planetą. Deja, dabar dėl žmogaus veiklos atmosferos apsauginė danga labiau primena elgetos skarmalus, per kuriuos sklinda negailestingi kosmoso spinduliai. Dėl to daugėja onkologinių ir akių susirgimų.

Tačiau žemės gynėjas ozonas gali pavirsti ir klastingu priešu. Karštu, vėjuotu oru atmosferoje vyksta fotocheminės reakcijos, kurių metu susidaro dideli šių dujų kiekiai. O esant dideliai koncentracijai, ozonas nuodija žmogų. Todėl ima perštėti gerklę, prasideda kosulys, atsiranda kvėpavimo problemų. Turėdamas rūgštinių savybių, ozonas padeda padidinti azoto rūgšties ar kitokios organinės taršos kiekį ore – o miestų oras ir taip smarkiai užterštas

(dėl išmetamųjų dujų ir pramoninių atliekų). Nuo ypač kenksmingo sveikatai ozono smogo ypač kenčia Mechikas. Pernai 30-ies laipsnių karštis sukūrė analogišką situaciją Paryžiuje. Ekologai bijo, jog drauge su šiltnamio efektu ateityje ozono smogas gali tapti daugelio miestų problema.

Bet ir ozono trūkumas ore sveikatos neprideda, kadangi jis pasižymi stimuliuojančiu poveikiu (padidiną atsparumą šalčiui, pakelia hemoglobino ir eritrocitų lygį, aktyvuoja apsaugines leukocitų jėgas, sustiprina imunitetą).

Aišku, ozono ore neturėtų būti daug. Normali gamtinio jo koncentracija – maždaug 0,01-0,02 mg/m3. Ozonas – viena iš deguonies molekulių formų, turinčių charakteringą šviežumo kvapą.

Tačiau tokiu komfortišku oru mes kvėpuojame nedažnai. Filtruodamasis per namų sienas, oras praranda ozoną: šių dujų koncentracija patalpose gali sumažėti iki 250 kartų. Taigi praleisdami laiką tarp keturių sienų, mes atimame iš savęs tokį būtiną mums ozoną.

Dar labiau sulaiko ozoną kondicionieriai ir kiti civilizacijos patogumai. Kaip parodė tyrimai, atlikti higienistų, ozono kiekis kondicionuotame ore sumažėja 300-400 kartų. Štai kodėl reikėtų periodiškai ozonuoti patalpas specialiais ozonatoriais.

Ozonas naikina ligas sukeliančius mikroorganizmus, taigi taikomas medicinoje. Tam reikalinga aukšta jo koncentracija. O žemos ozono koncentracijos padeda užgydyti žaizdas.

Pirmąkart kaip antiseptinė priemonė buvo išbandytas dar Pirmojo pasaulinio karo metais. Tačiau medicinoje plačiai taikomas nuo 70- ųjų metų, kai buvo sukurti jam atsparūs plastikai.

Iš pradžių ozonu buvo gydomos tik išorinės ligos. Ozonatoriais buvo pučiama į prastai gyjančias žaizdas, gangrenuotą odą, grybeliais pažeistas kūno dalis. Po to ozono mišinius imta įvesti į organizmo vidų. Pasirodo, kad įvairios ozono koncentracijos pagerina audinių aprūpinimą krauju ir stiprina imuninę sistemą.

Ozoną galima plačiai pritaikyti medicinoje. Ozono turinčiais mišiniais, praleistais per fiziologinius tirpalus, chirurgai praplauna įvairias kūno vietas. Tokios procedūros padeda išnykti randams. Ozonas naudojamas kraujui prisotinti: juo praturtintas kraujas įleidžiamas žmogui.

Naudingų ozono savybių negalėjo nepastebėti kosmetologai. Iš pradžių šios dujos buvo naudojamos odos uždegimams gydyti. Naudingas jis ir kovoje prieš celiulitą. Į poodinio sluoksnio ląstelieną įterpiama ozono-deguonies mišinio. Jis taikomas ir norint pašalinti susikaupusius riebalus. Ypač ozono priemones pamėgo artistai. Jau nuo vienos procedūros gerokai išnyksta raukšlės ir išsilygina oda.

2.1. ORO SUDĖTIS

Grynas, švarus oras – tai dujų ir įvairiausių dalelyčių mišinys. Žemės atmosferoje daugiausiai yra azoto dujų – 78. Be azoto ore yra deguonies (21), anglies dioksido (0,04), argono ir kitų cheminių elementų. Iš jūrų į orą patenka druskos kristalėlių, o iš sausumos –
dulkių, kuriose rasime smiltelių, augalų žiedadulkių ir sporų bei daugybė kitokių medžiagų. Šios dujos ir jų priemaišos augalams ir gyvūnams dažniausiai nekenksmingos; žmogus irgi prie jų prisitaiko. Tačiau ore atsiranda ir kenksmingų bet kokiai gyvybei priemaišų – tai oro tarša, daugiausia atsiradusi žmogaus dėka. Oro tarša gali atsirasti ir ugnikalnių išsiveržimo metu ar kt.

Ozonas yra itin svarbus klimatą formuojantis atmosferos elementas, nors sudaro tik milijoninę jos dalį. Daugiausia jo būna 20-30 kilometrų aukštyje. Nuo ozono sluoksnio priklauso optimalus Žemės paviršiaus apšvietimas ir terminis režimas, tinkamas gyviesiems organizmams gyventi. Atmosferos pažemio sluoksnyje ozono koncentracija nedidelė. Dideliuose miestuose, kur automobiliai išmeta daug dujų, dėl fotocheminių reakcijų ozono padaugėja. Žmogaus organizmą didelės ozono koncentracijos veikia neigiamai, nes intensyviai oksiduodamas kraujyje ardo hemoglobiną.

Atmosfera apsaugo Žemės paviršių nuo temperatūros svyravimų, gelbsti gyvybę nuo pražūtingų kosmoso spindulių.

2.2. OZONAS

Ozonas yra daugmaž spalvotos dujos esant skirtingiems mišinio santykiams. Pasirodo silpnai rožinis, kai mišinio santykis yra didelis, kadangi silpnai absorbuoja matomos šviesos žalius bangos ilgius ir praleidžia raudonus ir mėlynus, kurie sudaro rožinį atspalvį. Ozonas jaučiamas, kai mišinio santykis viršija 0,02 ppmv. Stratosferoje ozonas absorbuoja UV spindulius, apsaugodamas gyvybę žemėje.

2.2.1. Gerasis ir blogasis ozonas

Ypač pavojingi ozono sluoksniui azoto oksidai ir dioksidai, kurie veikia kaip katalizatoriai: patys kiekybiškai nesikeisdami jie pagreitina cheminę reakciją O+O3=2O2 kartais net iki 104 kartų. Todėl net nedidelis azoto oksidų kiekis gali gerokai sumažinti ozono stratosferoje, ypač apatinėje jos dalyje. Be natūraliai esančių atmosferoje azoto oksidų, į stratosferą jų patenka su radioaktyvių lėktuvų ir transportinių kosminių laivų išmetamosiomis dujomis. Šiandieninis viršgarsinis laineris sudegina per valandą apie 30 tonų degalų. Jo išmetamosiose dujose gausu vandens garų, anglies dioksido, azoto oksidų. Visos šios medžiagos intensyviai ardo ozono sluoksnį. Harvardo universiteto (JAV) bendradarbiai M.Makelrojus ir S.Vofsis tyrė, kaip viršgarsinio lainerio ,,Konkordas“ išmetamos dujos veikia stratosferos ozono sluoksnį. Mokslininkai nustatė, kad 320 tokių lėktuvų, skraidančių per dieną po 7 valandas 17 kilometrų aukštyje, gali sumažinti stratosferos ozono tankį vienu procentu. Mokslininkų nuomone, dėl to turėtų padidėti ultravioletinės radiacijos intensyvumas, kuris gali sukelti kai kurias ligas, ypač odos vėžį.

Didžioji dalis gamtinio ozono (apie 90%) yra susikaupusi stratosferoje ir čia jis sudaro nuo žalingų UV spindulių Žemę gaubiantį sluoksnį. Daugiausia ozono yra 5 kilometrų pločio sluoksnyje, esančiame maždaug 20 – 25 km. aukštyje nuo Žemės paviršiaus, jis ir vadinamas ozono sluoksniu. Ozono koncentracija šiame sluoksnyje nėra didelė, tačiau bendras jos kiekis stratosferoje – daugiau kaip 3 milijardai tonų. Šis ozonas vadinamas ,,geruoju“.

Pažeminis (troposferos) arba vadinamasis ,,blogasis“ ozonas (jį galima pavadinti tiesiog teršalu) yra kenksmingas, nes didesnė jo koncentracija kenkia žmonių sveikatai. Tai vienas iš miesto smogo komponentų. Šioje sferoje ozonas veikia šiluminį planetos režimą: sugeria šiluminį spinduliavimą, kurį atspindi Žemės paviršius. Sugerdamas jį, padidina vadinamąjį ,,šiltnamio efektą“, nes pakelia oro temperatūrą. Tačiau nedidelė ozono koncentracija ore veikia simuliuojančiai. Po audros sakoma: kvėpuokite ozonu – tai sveika.

Dar visai neseniai žmogaus veikla neturėjo poveikio ozono sluoksniui. Tačiau per paskutinius 50 metų pramonės, transporto, kosminės technikos vystimasis sąlygojo atmosferos užteršimą. Labai gausiai gaminami ir plačiai naudojami buityje ir įvairiose pramonės srityse tam tikri cheminiai junginiai labai padidino chloro ir bromo koncentraciją atmosferoje. Kai kurios cheminės medžiagos, palaikančios šaltį šaldytuvuose ar pageidaujamą temperatūrą mūsų namuose, o taip pat naudojamos kitose srityse, pražūtingai veikia ozono sluoksnį. Vienas chloro atomas, pakilęs iki ozono sluoksnio, gali suskaldyti iki 10 000 ozono molekulių prieš tapdamas nebeaktyvus. Panašiai kaip chloras veikia kitas elementas – bromas. Nors stratosferoje bromo daug mažiau nei chloro, jis labai aktyvus ir taip pat ardo ozoną. Pavojingiausia, kad šios cheminės medžiagos ilgai ,,gyvena“- apie šimtmetį, todėl turi laiko pakilti iki stratosferos ir ardyti ozoną.

2.2.2. Kas daroma, kad būtų sustabdytas ,,gerojo“ ozono nykimas?

Kai ozono sluoksnyje virš Antarkties buvo atrasta ozono skylė, viso pasaulio mokslininkai susitiko apsvarstyti šį atradimą. 1970 metų pradžioje ozono, kaip vieno iš mažųjų dujinių atmosferos komponentų, problema, iki tol buvusi įdomi tik nedaugeliui mokslininkų, įgavo globalią reikšmę. Toks staigus pasikeitimas aiškinamas tuo, kad buvo atrastas faktas, jog natūralus ozono kiekis atmosferoje dėl žmogaus veiklos yra pavojuje. Ozono sluoksnio specialistų susitikimas įvyko 1977m. Po jo Jungtinių Tautų aplinkos programa ir Pasaulinė meteorologijos organizacija įkūrė
sluoksnio koordinavimo komitetą ir numatė pirmąjį veiksmų planą ozono sluoksnio išsaugojimui.

1985 metais kovo 22 dieną pasirašoma Vienos konvencija, patvirtinta 20-ties valstybių atstovų parašais ir atspausdinta šešiomis kalbomis. Ši konvencija paskatino tarpvyriausybinį bendravimą tiriant ir stebint ozono sluoksnį. Konvencija įpareigojo ją pasirašiusiais šalis imtis bendrų veiksmų apsaugant žmonių sveikatą ir aplinką nuo neigiamų pasekmių, galinčių kilti dėl žmonijos veiklos, kuri turi arba gali turėti įtakos ozono sluoksniui. Vienos konvencija- tai tik susitarimas, bet ne juridiškai įpareigojantis dokumentas.

Tolesniam ozono sluoksnio naikinimui stabdyti buvo pasirašytas Monrealio protokolas (1987m. rugsėjo 16d.) ir jo pataisos. Jame pateiktos pavojingiausių CFC sąrašas. Šalys, CFC gamintojos, pasižadėjo sumažinti jų gamybą.

Iš pradžių Monrealio protokolą pasirašė 36 šalys. Šiandien jau yra beveik 200 prisijungusių prie jo šalių, ir jų atstovų susitikimai vyksta kiekvienais metais.

Protokolas buvo parašytas taip, kad laipsniškas pavojingiausių medžiagų naudojimo mažinimo ir gamybos uždraudimo planas galėtų būti pataisytas, pritaikant mokslo tyrimus ir techninius kriterijus, bei įvertinus medžiagų poveikį ozono sluoksniui, galėtų būti papildytas naujomis medžiagomis.

Monrealio protokolo reikalavimai:

1. Laipsniškai nutraukti ozoną ardančių medžiagų gamybą ir naudojimą.

2. Kontroliuoti medžiagų ,,judėjimą‘‘- importą, eksportą – įvedant leidinius.

3. Ieškoti alternatyvių medžiagų, galinčių pakeisti ozoną ardančias medžiagas.

4. Mokyti dirbančius su ozoną ardančiomis medžiagomis, rengiant seminarus, paskaitas

2.2.3. Mišinių santykiai

Troposferoje ozono mišinio santykis yra nuo 20 iki 40 ppbv, žemiau jūros lygio ir 30 – 70 ppbv aukščiau jūros lygio. Užterštame ore ozono mišinio santykis svyruoja nuo mažiau nei 0.01 ppmv naktį iki 0.5 ppmv per pietus. Patalpoje ozono mišinio santykis beveik visada yra mažesnis, nei išorėje. Stratosferoje ozono mišinio santykis yra 10 ppmv.

Apie 90% ozono yra stratosferoje, likęs kiekis – troposferoje. Esant ozonui arti žemės paviršiaus yra pavojinga žmogui, gyvūnams, augalams ir medžiams. Tačiau ta pati ozono molekulė esanti stratosferoje Žemę apsaugo nuo žalingų UV Saulės spindulių.1. Pav. Ozono gausumo pasiskirstymas platumoje skirtingais metų laikais.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1832 žodžiai iš 6008 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.