Озоновый слой из чего состоит – из чего состоит озоновый слой

Содержание

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 23. Москва, 2013, стр. 739

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. М. Звягинцев

ОЗО́НОВЫЙ СЛОЙ, часть ат­мо­сфе­ры Зем­ли, где экс­пе­рим. ме­то­да­ми уда­ёт­ся об­на­ру­жить озон. За­ни­ма­ет про­стран­ст­во от зем­ной по­верх­но­сти до выс. 70–80 км над уров­нем мо­ря. В бо­лее уз­ком смыс­ле О. с. (или озо­но­сфе­рой) на­зы­ва­ют всю стра­то­сфе­ру или (ино­гда) её слой от 20 до 30 км, в ко­то­ром на­хо­дит­ся наи­боль­шее ко­ли­че­ст­во озо­на.

Вертикальная структура озонового слоя: r3 – отношение смеси озона, р3 – парциальное давление озона, Т – температура воздуха, Н – высота над уровнем моря.

Ес­ли бы во всей ат­мо­сфе­ре со­блю­да­лись нор­маль­ные ус­ло­вия и её мож­но бы­ло бы раз­де­лить на слои, ка­ж­дый из ко­то­рых со­дер­жал бы толь­ко один газ, то вся ат­мо­сфе­ра за­ня­ла бы слой тол­щи­ной ок. 8 км, а слой озо­на имел бы тол­щи­ну ок. 3 мм. Тол­щи­на это­го ги­по­те­тич. слоя озо­на над кон­крет­ным ме­стом оп­ре­де­ля­ет важ­ней­шую ха­рак­те­ри­сти­ку О. с. – об­щее со­дер­жа­ние озо­на (ОСО), из­ме­ряе­мое в еди­ни­цах Доб­со­на, на­зван­ных в честь брит. ме­тео­ро­ло­га лор­да Г. М. Б. Доб­со­на; при­ве­дён­ная тол­щи­на слоя озо­на в 3 мм со­от­вет­ст­вует 300 еди­ни­цам Доб­со­на. При уда­ле­нии от эк­ва­то­ра ОСО обыч­но воз­рас­та­ет; макс. ОСО на­блю­да­ет­ся в на­ча­ле вес­ны, ми­ни­маль­ное – осе­нью. Эта за­ви­си­мость не­вер­на для Ан­тарк­ти­ды (см. Озо­но­вая ды­ра). ОСО мо­жет из­ме­нять­ся от 80 еди­ниц Доб­со­на (над Ан­тарк­ти­дой в пе­ри­од ве­сен­ней озо­но­вой ано­ма­лии) до 650 еди­ниц Доб­со­на (над Даль­ним Вос­то­ком в кон­це зи­мы – на­ча­ле вес­ны). На рис. по­ка­за­на вер­ти­каль­ная струк­ту­ра О. с.: здесь ОСО про­пор­цио­наль­но пло­ща­ди ме­ж­ду вер­ти­каль­ной осью и кри­вой пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния. Осн. часть ат­мо­сфер­но­го озо­на на­хо­дит­ся в стра­то­сфе­ре, ме­нее 1% – в ме­зо­сфе­ре, 10–15% – в тро­по­сфе­ре. В ат­мо­сфе­ре мо­ле­ку­лы озо­на по­сто­ян­но пе­ре­ме­ща­ют­ся, пре­им. в сто­ро­ну умень­ше­ния т. н. от­ноше­ния сме­си озо­на (от­но­ше­ния чис­ла мо­ле­кул озо­на к об­ще­му чис­лу мо­ле­кул в еди­ни­це объ­ё­ма воз­ду­ха; r

3 на рис.) и всту­па­ют в хи­мич. ре­ак­ции. Гл. ис­точ­ни­ком озо­на в ат­мо­сфе­ре яв­ля­ет­ся верх­няя стра­то­сфе­ра, где он об­ра­зу­ет­ся из мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­ро­да под дей­ст­ви­ем УФ-из­лу­че­ния Солн­ца. 

На­ли­чие О. с. в ат­мо­сфе­ре при­во­дит к по­гло­ще­нию УФ-из­лу­че­ния с дли­на­ми волн ме­нее 310 нм, гу­би­тель­но­го для все­го жи­во­го на Зем­ле. По­это­му ми­ро­вое со­об­ще­ст­во чрез­вы­чай­но обес­по­кое­но гло­баль­ным умень­ше­ни­ем ОСО, на­блю­дав­шим­ся с кон. 1970-х гг. Силь­ное умень­ше­ние ОСО име­ло ме­сто над по­ляр­ны­ми рай­она­ми, осо­бен­но над Ан­тарк­ти­дой; над тро­пи­ка­ми ОСО прак­ти­че­ски не из­ме­ня­лось. Бы­ло ус­та­нов­ле­но, что умень­ше­ние ОСО свя­за­но как с на­блю­дае­мы­ми кли­ма­тич. из­ме­не­ния­ми, так и с уве­ли­че­ни­ем со­дер­жа­ния в ат­мо­сфе­ре хлор­фто­руг­ле­ро­дов (боль­шин­ст­во из них бо­лее из­вест­ны как фре­о­ны). По­это­му в 1987 за­клю­че­но Ме­ж­ду­нар. со­гла­ше­ние по за­пре­ще­нию про­из-ва и при­ме­не­ния озо­но­раз­ру­шаю­щих со­еди­не­ний (Мон­ре­аль­ский про­то­кол). В 1994 Ге­не­раль­ная ас­самб­лея ООН про­воз­гла­си­ла 16 сен­тяб­ря Ме­ж­ду­нар. днём ох­ра­ны О. с. Наи­мень­шее со­дер­жа­ние озо­на в ат­мо­сфе­ре на­блю­да­лось в кон. 20 в. (в уме­рен­ных ши­ро­тах Сев. по­лу­ша­рия вес­ной оно бы­ло при­мер­но на 5% ни­же нор­мы), в нач. 21 в. фик­си­ру­ет­ся мед­лен­ный рост ОСО; ожи­да­ет­ся, что к 2050–2080 гг. О. с. вос­ста­но­вит­ся.

В ниж­нюю ат­мо­сфе­ру озон по­сту­па­ет из стра­то­сфе­ры, а так­же ге­не­ри­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те фо­то­хи­мич. ре­ак­ций с уча­сти­ем ок­си­дов азо­та и лег­ко­ле­ту­чих ор­га­нич. со­еди­не­ний. Озон в кон­цен­тра­ции св. 80 млрд–1 гу­би­те­лен для ды­ха­тель­ных кле­ток разл. ор­га­низ­мов. Та­кая кон­цен­тра­ция при­зем­но­го озо­на ино­гда на­блю­да­ет­ся в тё­п­лый се­зон (осо­бен­но при темп-рах вы­ше 28 °С) во всех про­мыш­лен­но раз­ви­тых стра­нах, в т. ч. в Рос­сии. Счи­та­ет­ся, что из-за воз­дей­ст­вия при­зем­но­го озо­на толь­ко США еже­год­но не­до­би­ра­ют с.-х. про­дук­ции на неск. млрд. дол­ла­ров. Из-за гло­баль­но­го по­те­п­ле­ния и уве­ли­че­ния вы­бро­сов за­гряз­няю­щих ве­ществ кон­цен­тра­ция при­зем­но­го озо­на в ря­де стран по­сто­ян­но рас­тёт (со ско­ро­стью ок. 0,3% в год), что пред­став­ля­ет уг­ро­зу для че­ло­ве­че­ст­ва. Осо­бен­но силь­ное уве­ли­че­ние кон­цен­тра­ции при­зем­но­го озо­на ожи­да­ет­ся для Ин­дии, Ки­тая и стран Юго-Вост. Азии.

bigenc.ru

Озоновый слой — это… Что такое Озоновый слой?

Озоновый слой в атмосфере Абсорбция ультрафиолетового излучения озоновым слоем

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О

2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

История открытия озонового слоя

Открывателями озонового слоя были французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон. В 1912 году им удалось с помощью спектроскопических измерений ультрафиолетового излучения доказать существование озона в отдалённых от Земли слоях атмосферы.

Механизм Чепмена

Механизм образования, а также расходования озона был предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.

Реакции образования озона :

О2 + hν → 2О.
О2 + O → О3.

Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

О3 + hν → О2 + О.
О3 + O → 2О2.

Пути гибели озона

Стратосферная химия озона

Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.

Азотный цикл (NOx):

N2O + O(1D) → NO + NO,
О3 + NO → NO2 + О2,
NO2 + О → NO + О2.

Водородный цикл (HOx):

Н2O + O → OH + OH,
ОН + О3 → НО2
+ О2,
НО2 + О3 → ОН + 2О2.

Хлорный цикл (ClOx):

CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl,
Cl + O3 → ClO + O2,
ClO + O → Cl + O2.

Доля в расходовании озона различных химических семейств:[2]

Давление, гПаазотноекислородноеводородноегалогеновое
1,310,100,260,410,21
3,780,500,140,110,25
8,930,680,110,080,13
21,90,460,120,190,20
55,80,120,030,480,14

Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр. Генеральная ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября ежегодным Международным днём охраны озонового слоя.

Примечания

См. также

Ссылки

Статьи и обзоры

Международные соглашения

dic.academic.ru

Из чего состоит озоновый слой в атмосферы

Проблема озонового экрана. Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от ультрафиолетового излучения солнца, является озоновый слой. Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км, а его максимальная плотность наблюдается на высоте 16-26 км. Озон поглощает эти радиоактивные лучи или отражает их, создавая так называемый озоновый экран.

В последние годы населения планеты тревожит истощение и разрушение озонового слоя. Главная причина этого явления – антропогенный фактор. В 1996 году группе ученых, американским исследователям М. Малину и другим работающим в области химической экологии, была присуждена Нобелевская премия. Они выявили причины истощения озонового слоя. Как оказалось, к разрушению озонового слоя привело широкое использование в промышленности и быту хлорсодержащих хладонов. Эти химические соединения, называемые фреонами, содержатся в промышленных отходах, в выхлопных газах автомобилей и ракет. В быту применяются в холодильниках, аэрозолях, пенообразователях, растворителях и т.д. Фреоны поднимаются в верхние слои атмосферы, там под воздействием ультрафиолетовых лучей разрушаются и выделяют хлор, который разрушает молекулы озона. Одна молекула хлора может уничтожить 10 тыс. молекул озона.

Области влияния озонового слоя

Проблема «кислотных» дождей приобретает все более серьезный характер. Около 26 тыс.т. оксидов серы и азота ежегодно выбрасывается в атмосферу предприятиями и теплоэлектростанциями, они выпадают вместе с атмосферными осадками в виде ядовитых «кислых» дождей. На суше общие потери углеводородов слагаются из выбросов в атмосферу в результате несовершенной технологии продуктов сгорания в факелах, газов, ожога и обжига, утечек в грунт, потерь со сточными водами. На типовом заводе, перерабатывающем 12 млн.т. нефти в год, абсолютные потери составляют 180 тыс.т. Если эту цифру принять за 100%, то она складывается из следующих видов потерь — 40% приходится на резервуары, в которых нефть и продукты ее переработки должны надежно храниться. Часть потерь при хранении объясняется «дыханием» емкостей. При повышении давления избыток выходит наружу, а при понижении приходится выпускать наружный воздух. Это происходит при изменении температуры, например, при смене дня и ночи, при резком изменении барометрического атмосферного давления и т.п. Так как такой процесс повторяется ежегодно, то приводит к большим потерям топлива. За одно «дыхание» из емкости 5000 м3 уходит в атмосферу около 35 кг, бензина, а за год это составляет 12,8т.

Установлено, что при заполнении резервуара на 80% годовые потери составляют 8%, а при его использовании лишь на 20% возрастают до 14%. Около 1/5 всех потерь уносится при испарении с поверхности жидкостей, загрязненных нефтепродуктами.

Ощутимый вклад вносят операции «налива-слива». В этих случаях происходит и испарение и утечка. В летнее время при закачке теряется 0,56 кг. на каждый километр продукта, а при скачке — 0,1кг. Представьте себе, сколько на планете различного рода топливных емкостей, резервуаров, цистерн, бензоколонок и баков; Земля давно была бы окутана густым паром летучих углеводородов, если бы они не испарялись в верхние слои атмосферы. Когда условий для их испарения нет , то наступает смог, однако улетают они не все. По данным ученых, 100% потерь распределяются так: 85% попадает в атмосферу, а 15% загрязняют почву и водоемы. Химики здесь видят один рациональный путь — сделать атмосферу источником сырья и использовать находящиеся в ней вредные газы как компоненты химического синтеза полезных продуктов, список возможных органических производных уже сейчас достаточно велик и включает в себя полимеры, искусственное топливо, метиловый спирт, альдегиды, органические кислоты и другие, ценные для народного хозяйства соединения.

Парниковый эффект

За первыми признаками нарушения равновесия в природе встает грозное предупреждение: природа не в силах больше безболезненно выдерживать, ее способность к самоочищению исчерпана! Переступив черту, мы вызовем более опасные последствия, которые необходимо предвидеть и своевременно запланировать борьбу с ними. При расширении производства одновременно с увеличением потерь теплоты возрастает количество углекислого газа в атмосфере. В 20 веке его количество в атмосфере увеличилось почти на 9%, что составляет 2*1011. Вместе теплота и углекислый газ изменяют теплоотдачу земной поверхности и создают нежелательный «парниковый эффект». Суть его состоит в следующем: в парниках пленка или стекло пропускает солнечный свет, но задерживает теплоту, идущую от нагретой почвы, и тем самым повышает температуру в теплицах. Там этот эффект желателен и заранее запланирован, а в масштабах Земли он приводит к нарушению баланса.

Подъем температуры у поверхности Земли вызывает таяние ледников, льдов полярных морей и океанов. Это вызовет подъем воды на десятки метров с затоплением миллионов квадратных километров суши новым «всемирным потопом». Климат изменится от экватора до полюсов, а это не может не отразиться на нашем с вами «житье».

Сжигание горючего создает еще одну грозящую человеку опасность — кислородное голодание. Дело в том, что свободный кислород на нашей планете был не всегда, а «приобретен» в процессе существования Земли как побочный продукт жизнедеятельности первичных организмов. Первичные формы жизни были анаэробными, т.е. обходились без кислорода. Он накапливался как продукт их деятельности в результате освобождения из оксидов и других соединений, в которых находился в связанной форме.

По абсолютному выбросу газов автомобиль стоит на первом месте; он источник почти половины загрязнителей воздуха, зарегистрированных в некоторых странах. Главный вред причиняет угарный газ. Выделяемый в основном автомобилями, он почти равен всем другим главным загрязнителям воздуха вместе взятым. При определении негативного влияния автомобилей на качество воздуха, следует учитывать и выброс азота и фотохимических окислителей.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не главную роль. Окись углерода становится опасной при высокой концентрации, но измерения концентрации на больших площадях и в любое время суток показывают, что ее влияние на организм человека, вероятно, не столь велико по сравнению с другими более редкими загрязнителями.

Судя по тому, что известно об их распределении и вредном эффекте, окислы серы и разнообразные мелкие частицы , по-видимому, вызывают даже больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Эти загрязнения поступают первоначально от объектов, именуемых «постоянными источниками» — электростанций, заводов и жилых домов. Окислы серы и тонкие частицы пыли обычно концентрируются в местах наиболее интенсивного сжигания угля и главным образом опасны зимой, когда для обогрева приходится сжигать большие топлива. Фотохимический смог, наоборот, бывает более плотным в летнее время.

Помимо основных загрязнителей, в тех или иных местах в воздухе циркулируют различные вредные вещества, самый распространенный из токсичных тяжелых материалов — свинец — обычная составная часть бензина. Переносимые по воздуху никель, ртуть относительно редки, но в некоторых работах они представляют собой прямую угрозу. Канцерогенные волокна асбеста обнаружены в городском воздухе повсеместно. И, наконец, часть радиоактивных осадков — последствие испытаний ядерного оружия — выпадает на Землю вместе с дождем.

В атмосферу попадают токсичные вещества от тех предметов, которые мы каждый день держим в руках, и не представляем вред, который они могут нанести. Например, сухая батарейка, содержащая ртуть, покупается, используется по назначению и «выбрасывается». Но что происходит с ней дальше? Сначала она попадает в мусорный контейнер. Затем контейнер отвозят на мусоросжигательную станцию. Здесь ртуть нагревается, она образует ртутные пары, которые выбрасываются через трубу. Ртутные пары токсичны. Ветер подхватывает их, и, в конце концов, они оказываются в атмосфере, конечно, потом токсичные пары осаждаются на Землю с дождем или снегом.

Нужна активная борьба со смогом. Он состоит из двух частей: дыма и пыли от заводов и выхлопных газов автомашин. Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Далеко не всегда это удается. Промышленника в первую очередь волнуют вопросы: принесет ли это прибыль и сколько? Вырастет ли доходность предприятия? Сколько нужно заплатить и сколько можно получить? При таком подходе к проблеме видишь, что ее корни не только технического, но и социального характера.

Автомобиль почти ровесник века. Он был изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, но постепенно превратился в источник опасности. Принимаются специальные меры для снижения этой опасности. Грузовой транспорт в городах движется только по отделенным для него магистралям, по кольцевым дорогам в объезд городов. В самом городе строятся подземные переходы и тоннели для машин. Над тротуарами возникли автомобильные эстакады. Все менее токсичным стараются сделать горючее для автомашин. К бензину добавляют различные добавки, снижающие токсичность выхлопных газов, делаются смеси из воды, спирта и бензина. Водяные пары способствуют более полному сгоранию топлива. Присутствие спиртов в горючем снижает содержание угарного газа в выхлопах. На улицах городов появились в большом количестве автомобили, работающие на природном газе. Их двигатель дает меньше вредных выбросов. К тому же газ примерно в 2 раза дешевле бензина.

Полностью решить проблему загрязнения воздуха можно только при перестройке технологий действующих и вновь строящихся предприятий, путем организации безотходного производства. Постепенно появляется все большее количество заводов, работающих по замкнутому циклу. Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно- технологических задач, огромных капиталовложений.

Долгое время загрязнения воздуха связывали с Экономическим благосостоянием и ростом городов; сегодня эти связи не находят полного оправдания. Но наиболее интенсивное загрязнение воздуха, как и прежде, отмечается в крупных районах, где циркуляция воздуха задерживается и невелика.

В атмосферу ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн различных веществ. Вот сколько их: твердых веществ — 130млн. тонн, двуокиси серы — 180-200; окиси углерода — 350-400; окислов азота — 60-65; углеводородов — 80-90 млн. тонн. Выходит, что вся наша атмосфера представляет собой аэрозоль, так как содержит массу взвешенных частиц. Массу аэрозольных частиц поставляют химические предприятия в процессе превращения газов в твердые тела. Так, при образовании сульфатов из двуокиси серы в воздух за тот же срок уходят 150 млн. тонн частиц. Всего из-за деятельности человека в год в атмосферу вносится 350-400 млн. тонн пыли.

Загрязнение воздуха в ЗКО. В Западно-Казахстанской области достаточно источников, которые загрязняют или могут загрязнять воздушный бассейн. Это Карачаганакское месторождение газового конденсата, строительные организации в городе Уральске, автомобильные дороги, трассы газы и нефтепроводов, скотопрогоны, участки пастбищ, на которых был допущен перевыпас.

Загрязнение атмосферы оксидами серы, азота, углерода, углеводородном стало, происходит после того, как в 1984 году началось использование Карачаганакского газоконденсатного месторождения, но технический процесс газодобывающего производства в то время еще не соответствовал экологическим требованиям.

Пример: В 1999 году, добывая каждый день по 70 тыс. м3 газового конденсата, Карачаганак – Газпром загрязнял окружающую среду – почвы, воздух, воды.

Ежегодно в факелах сжигались 7 млн. м3 газа, бесполезные потери составлял 2 тыс. тонн конденсата.

В 1999 году в воздушный бассейн Западно-Казахстанской области было выброшено 22,6 тыс. тонн вредных веществ, а в 1997 году – всего 14,1 тыс. тонн при этом 1\5 часть составляют твердые вещества и 4\5 – газообразные и жидкие. Пригороды Уральска характеризуются по своим природным условиям как благоприятные для жизни населения, и по уровню техногенного загрязнения атмосферы Уральск среди городов республики занимают одно из последних мест. Это связано с относительно небольшим воздействием на атмосферу промышленного производства, имеющегося в городе. Основным загрязнителем воздуха в городе, Уральске является транспорт, на который приходится 70% всех газовых выбросов. Большую роль в очищении воздуха от вредных веществ играют зеленые растения, особенно деревья: 1 га зеленых насаждений очищает воздух от 30 до 70 тонн вредных веществ и снижает загрязненность воздушного бассейна на 10-35%.

Особую роль зеленые насаждения в виде парков, скверов и бульваров имеют в городах, которые представляет собой очаги высокого загрязнения атмосферы. Над городами, в том числе и над Уральском, образуется как бы купол из вредных газов и пыли, через который свежий воздух не может проникнуть в город и обтекает его.

Каковы же меры по защите атмосферного воздуха от загрязнений? Это – применение научно обоснованных условий сжигания топлива, создание санитарно-защитных зон вблизи крупных ТЭЦ, использование фильтров для улавливания пылевидных частиц и т.д.

В ходе проверок выявлено 1074 факта нарушения природоохранного законодательства. По сравнению с 2005 г. количество выявленных нарушений уменьшилось на 15,4%. Особое внимание в ходе инспекций уделяется контролю соблюдения экологических требований и норм природоохранного законодательства при ведении проверок текущего года на КПО Б. В. Как юридическое лицо наложено 33 административных штрафа на общую сумму 235,5 млн. тенге. Предъявлено 4 претензии по возмещению экологического ущерба, нанесенного окружающей среде, в сумме 426,8 млн. тенге за самовольные выбросы в атмосферу.

Производственный мониторинг за окружающей средой организован на 30-ти крупных предприятиях области, в их числе КПО Б. В., АО «Конденсат», ТОО «Жайыкмунай», ОАО «Жайыктеплоэнерго», ГКП «Аксайжылуэнерго», ГКП «Спецавтобаза», УМГ «Уральск», Уральское нефтепроводное управление и др. По результатам производственного мониторинга в 2006 г. существенных превышений загрязнения окружающей среды не выявлено.

Воздушный бассейн г. Уральска по сравнению с другими областными центрами РК оценивается как относительно чистый и занимает по чистоте одно из первых мест в республике.

www.microarticles.ru

Озоновый слой — Википедия. Что такое Озоновый слой

Озоновый слой в атмосфере Абсорбция ультрафиолетового излучения озоновым слоем. По горизонтальной оси отложена концентрация озона в единицах Добсона (DU) на километр высоты. По вертикальной оси — высота в километрах. Показано также поглощение в трёх диапазонах ультрафиолета (см. текст)

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), с наибольшим содержанием озона (вещества, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода, O3), образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород (O2). При этом с наибольшей интенсивностью, именно благодаря процессам диссоциации кислорода, атомы которого затем образуют озон, происходит поглощение ближней (к видимому свету) части ультрафиолета солнечного спектра. Кроме того, диссоциация озона под воздействием ультрафиолетового излучения приводит к поглощению наиболее жёсткой его части.

Около 90 % атмосферного озона находится в стратосфере, главным образом на высоте от 20 до 40 км над поверхностью Земли. Его концентрация в стратосфере составляет от 2 до 8 частей на миллион. Общее количество озона в атмосфере таково, что если бы можно было весь его переместить на уровень моря и сконцентрировать до атмосферного давления при температуре 0 °C, он занял бы слой высотой всего 3 мм (это соответствует 300 единицам Добсона, или 300×2,69×1016 молекул озона на квадратный сантиметр поверхности Земли). Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. Озоновый слой поглощает от 97 до 99 % солнечного излучения в области длин волн от 200 до 315 нм.

Очень опасный ультрафиолет в диапазоне UV-c (100—280 нм) практически полностью поглощается кислородом (< 200 нм с образованием монокислорода и далее озона) и озоном (200—280 нм) в самых верхних слоях атмосферы, выше 35 км. Диапазон UV-b (280—315 нм), вызывающий загар и рак кожи, поглощается озоном почти полностью, до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов, причём в длинноволновой части этого диапазона, тогда как на длине волны 290 нм коэффициент поглощения озонового слоя составляет 3,5×108. Диапазон UV-a (315—400 нм), ближайший к видимому свету (400—700 нм) почти не поглощается (см. рис.)[1].

Благодаря нагреванию воздуха вследствие поглощения озоном солнечных лучей возникает температурная инверсия, то есть повышение температуры с высотой. Таким образом, тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой и смешивание воздуха между этими слоями атмосферы затруднено.

Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 500—600 млн лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода[2]. Лишь после образования озонового слоя жизнь (включая растения) смогла выйти из океанов[3]; без этого высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы.

История открытия озонового слоя

Открывателями озонового слоя были французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон. В 1912 году им удалось с помощью спектроскопических измерений ультрафиолетового излучения доказать существование озона в отдалённых от Земли слоях атмосферы.

Механизм Чепмена

Механизм образования, а также расходования озона был предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.

Реакции образования озона:

O2 + hν → 2O.
O2 + O → O3.

Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

O3 + hν → O2 + O.
O3 + O → 2O2.

Пути гибели озона

Стратосферная химия озона

Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.

Азотный цикл (NOx):

N2O + O(1D) → NO + NO
O3 + NO → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2

Водородный цикл (HOx):

H2O + O → OH + OH
OH + O3 → HO2 + O2
HO2 + O3 → OH + 2O2

Хлорный цикл (ClOx):

CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2

Доля в расходовании озона различных химических семейств на разных высотах:[4]

Давление, гПаазотноекислородноеводородноегалогеновое
1,310,100,260,410,21
3,780,500,140,110,25
8,930,680,110,080,13
21,90,460,120,190,20
55,80,120,030,480,14

Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр. Генеральная ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября ежегодным Международным днём охраны озонового слоя.

Единица измерения толщины озонового слоя

Единицей измерения толщины озонового слоя служит единица Добсона (DU).

Примечания

  1. Matsumi Y., Kawasaki M. (2003). «Photolysis of Atmospheric Ozone in the Ultraviolet Region». Chem. Rev. 103 (12): 4767–4781. DOI:10.1021/cr0205255. PMID 14664632.
  2. Gehrels N., Claude M. Laird, Charles H. Jackman, John K.M. Cannizo, Barbara J. Mattson, Wan Chen (2003) Ozone Depletion from Nearby Supernovae. The Astrophysical Journal, 585 : 1169—1176.
  3. И. К. Ларин. Химия озонового слоя и жизнь на Земле // Химия и жизнь — XXI век. — 2000. — № 7. — С. 10—15.
  4. ↑ Andrew Dessler. The Chemistry and Physics of Stratospheric Ozone. Academic Press. 2000

См. также

Ссылки

Статьи и обзоры

Международные соглашения

wiki.sc

Озоновый слой Википедия

Озоновый слой в атмосфере Абсорбция ультрафиолетового излучения озоновым слоем. По горизонтальной оси отложена концентрация озона в единицах Добсона (DU) на километр высоты. По вертикальной оси — высота в километрах. Показано также поглощение в трёх диапазонах ультрафиолета (см. текст)

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), с наибольшим содержанием озона (вещества, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода, O3), образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород (O2). При этом с наибольшей интенсивностью, именно благодаря процессам диссоциации кислорода, атомы которого затем образуют озон, происходит поглощение ближней (к видимому свету) части ультрафиолета солнечного спектра. Кроме того, диссоциация озона под воздействием ультрафиолетового излучения приводит к поглощению наиболее жёсткой его части.

Около 90 % атмосферного озона находится в стратосфере, главным образом на высоте от 20 до 40 км над поверхностью Земли. Его концентрация в стратосфере составляет от 2 до 8 частей на миллион. Общее количество озона в атмосфере таково, что если бы можно было весь его переместить на уровень моря и сконцентрировать до атмосферного давления при температуре 0 °C, он занял бы слой высотой всего 3 мм (это соответствует 300 единицам Добсона, или 300×2,69×1016 молекул озона на квадратный сантиметр поверхности Земли). Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. Озоновый слой поглощает от 97 до 99 % солнечного излучения в области длин волн от 200 до 315 нм.

Очень опасный ультрафиолет в диапазоне UV-c (100—280 нм) практически полностью поглощается кислородом (< 200 нм с образованием монокислорода и далее озона) и озоном (200—280 нм) в самых верхних слоях атмосферы, выше 35 км. Диапазон UV-b (280—315 нм), вызывающий загар и рак кожи, поглощается озоном почти полностью, до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов, причём в длинноволновой части этого диапазона, тогда как на длине волны 290 нм коэффициент поглощения озонового слоя составляет 3,5×108. Диапазон UV-a (315—400 нм), ближайший к видимому свету (400—700 нм) почти не поглощается (см. рис.)[1].

Благодаря нагреванию воздуха вследствие поглощения озоном солнечных лучей возникает температурная инверсия, то есть повышение температуры с высотой. Таким образом, тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой и смешивание воздуха между этими слоями атмосферы затруднено.

Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 500—600 млн лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода[2]. Лишь после образования озонового слоя жизнь (включая растения) смогла выйти из океанов[3]; без этого высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы.

История открытия озонового слоя[ | ]

Открывателями озонового слоя были французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон. В 1912 году им удалось с помощью спектроскопических измерений ультрафиолетового излучения доказать существование озона в отдалённых от Земли слоях атмосферы.

Благодаря данным ультрафиолетового спектрометра, работавшего на борту орбитального зонда Venus Express, астрономы обнаружили озоновый слой в

ru-wiki.ru

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ — это… Что такое ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ?


ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ, слой земной атмосферы, в котором сосредоточен озон (О3). Он достигает наибольшей плотности на высоте 21-26 км. Создаваемый поступающим солнечным светом, озоновый слой впитывает большую часть солнечного ультрафиолетового излучения, таким образом защищая от него поверхность Земли. Авиация, ядерное оружие, а также некоторые аэрозоли и холодильники вырабатывают химические вещества, способные расщеплять атмосферный озон, что может привести к увеличению объема ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли. см. также ГАЛОГЕНУГЛЕРОДЫ.

Научно-технический энциклопедический словарь.

  • ОЗОН
  • ОКАМЕНЕНИЕ

Смотреть что такое «ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ» в других словарях:

  • Озоновый слой — в атмосфере …   Википедия

  • ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ — озоновый экран, озоносфера, слой атмосферы (стратосферы) на высоте от 10 до 50 км с максимумом концентрации озона на высоте 20 25 км. Здесь плотность озона в 10 раз больше, чем у поверхности Земли. Озоновый слой задерживает проникновение к земной …   Экологический словарь

  • Озоновый слой — озоновый экран, озоносфера, слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км с максимумом концентрации озона в 10 раз больше, чем у поверхности Земли. О.с. задерживает проникновение к земной поверхности наиболее жесткого ультрафиолетового излучения,… …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ — (ozone layer) Слой стратосферы, предохраняющий землю от воздействия вредной радиации. Считается, что разрушение этого слоя происходит в результате человеческой деятельности, в частности из за применения хлорфторуглеродов (ХФУ) и других химических …   Экономический словарь

  • Озоновый слой — означает слой атмосферного озона над пограничным слоем планеты… Источник: ВЕНСКАЯ КОНВЕНЦИЯ ОБ ОХРАНЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ …   Официальная терминология

  • озоновый слой — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN ozone layer The general stratum of the upper atmosphere in which there is an appreciable ozone concentration and in which ozone plays an important part in the radiative balance …   Справочник технического переводчика

  • озоновый слой — ozono sluoksnis statusas T sritis chemija apibrėžtis 15–50 km virš Žemės paviršiaus esantis atmosferos sluoksnis, kuriame susikaupusi didžioji atmosferos ozono dalis. atitikmenys: angl. ozone layer; ozonosphere rus. озоновый слой …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Озоновый слой — (ozone layer)Ozone layer, слой в верхней атмосфере Земли, на высоте 15–20 км над земной поверхностью, состоит из бесцветного нестабильного газа, образующегося при воздействии ультрафиолетового излучения на кислород. Задерживает все формы… …   Страны мира. Словарь

  • Озоновый слой (группа) — Озоновый слой Лотогип рок группы «Озоновый слой» Основная информация Жанр Рок …   Википедия

  • ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ ЗЕМЛИ — Охраняемый законом объект окружающей природной среды, представляющий собой верхний слой атмосферы на высоте 7 8 километров (на полюсах), 17 18 километров (на экваторе) с повышенной концентрацией молекул озона, поглощающий губительное для живых… …   Словарь бизнес-терминов

Книги

  • Журнал «Знание – сила» № 03/2014, , Журнал «Знание – сила», основанный в 1926 году, – известное научно-популярное издание, публикующее материалы о достижениях в различных отраслях знаний – физике, астрономии, космологии,… Категория: Публицистика: прочее Серия: Журнал «Знание – сила» 2014 Издатель: Знание-сила, Подробнее  Купить за 89.9 руб электронная книга (fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)
  • Ультрафиолетовая, Тин Волк, « – Я хочу сказать, кто я. – Говори. Я всегда хотел услышать это. – Проект… Название… – Ультрафиолет… – задумался вслух Андрей. – Ты – Ультра… Ты… Ты… – Да, я порождение Ультрафиолета, детище… Категория: Драматургия Издатель: Издательские решения, Подробнее  Купить за 80 руб электронная книга (fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)
  • Как восстановить озоновый слой Земли. Изобретательские идеи восстановления озонового слоя, Д. Н. Федоренко, В книге автор показывает несколько оригинальных идей о восстановлении озонового слоя Земли существующими патентованными средствами… Категория: Современная русская литература Издатель: Издательские решения, Подробнее  Купить за 80 руб электронная книга (fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)
Другие книги по запросу «ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ» >>

dic.academic.ru

Озоновый слой атмосферы или озоновый экран. Понятие, характеристики, функции, свойства. Проект ЮНИДО/ГЭФ Минприроды России

Озоновый слой расположен на высоте от 12 до 50 км над поверхностью Земли. Озон в относительно высокой концентрации поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и тем самым защищает живые организмы от губительного излучения. Толщина озонового слоя Земли измеряется в единицах Добсона (DU). 1 DU — это слой озона толщиной 10 мкм при стандартных условиях, или 2,69·10^16 молекул в атмосферном столбе с площадью основания в 1 квадратный сантиметр поверхности Земли (0,447 миллимоля на квадратный метр). Средняя толщина озонового слоя Земли равна 300 DU, то есть, под давлением в 1 атмосферу стратосферный озон образовал бы слой толщиной 3 мм.

Концентрация стратосферного озона стала предметом серьезного изучения лишь в 70–80-х годах прошлого столетия. В 1974 году химики из Калифорнийского университета Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роланд предположили, что такие соединения, как хлорфторуглероды (ХФУ), попадая в атмосферу, могут разрушать стратосферный озон. Обнаружение «озоновой дыры» над Антарктикой подтвердило это предположение. Подробнее

Справиться с разрушением озонового слоя не по силам ни какой-то отдельно взятой стране, ни даже группе стран. Ликвидация общей угрозы требует объединения усилий практически всех наций. Подробнее

В 2015-2019 годах, согласно требованиям Монреальского протокола, объем потребления ГХФУ в России не должен превышать 90% от базового уровня, что соответствует 399,6 тонны ОРС в год. Чтобы предотвратить потенциально возможный выход страны из режима соблюдения этого международного соглашения в 2015 году, Минприроды России инициировало разработку проекта по сокращению потребления озоноразрушающих веществ. Во многом благодаря реализации этого проекта Российской Федерации удалось выполнить взятые на себя обязательства —потребление ОРВ в России в 2015 году составило 344,67 тонны ОРС. Подробнее

Существует несколько широко распространённых мифов, касающихся как значения озонового экрана, так и причин образования озоновых дыр. Увы, реальность, как обычно, прозаичнее и в чем-то страшнее выдумок конспирологов. Подробнее

На замену ГХФУ должны прийти вещества, которые не только не разрушают озоновый экран планеты, но и не приводят к парниковому эффекту и не наносят иного вреда окружающей среде. Подробнее

«Аммиак как хладагент» — это название новой рубрики журнала «ЮНИДО в России» и нового раздела портала www.ozoneprogram.ru. В них мы хотим поделиться богатым международным опытом использования аммиака, который во многих случаях может стать энергоэффективной и экологически безопасной альтернативой гидрофторуглеродным хладагентам (ГФУ). Подробнее

Вступление в силу Монреальского протокола явилось стимулом для бурного роста производства ГХФУ и ГФУ, предлагавшихся в качестве замены ХФУ. Концентрации ГФУ и ГХФУ в атмосфере увеличивались со скоростью 15–20% в год. Страны Европейского Союза, озабоченные воздействием этих веществ на климат планеты, разработали и внедрили меры по регулированию оборота фторсодержащих газов. При подготовке концепции Проекта ЮНИДО/ГЭФ – Минприроды России этот опыт был учтен, и при осуществлении конверсии на озонобезопасные вещества предполагается использовать альтернативы, не содержащие фтор. Подробнее

Ссылки на близкие по тематике страницы сайта. Подробнее

Фильм «Антарктика. Озоновая дыра» Подробнее

www.ozoneprogram.ru