Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра общей психологии и психологии развития

Реферат

по экологии

Тема: Основные причины возникновения «озоновых дыр»

Выполнила:

Леонова Е.С.

Научный руководитель:

Сущёв Д.В.

Кемерово 2010

Содержание

Введение

1. Озон и его роль в природе и обществе

2. Условия образования озонового слоя

3. Нарушения озонового слоя

4. Пути решения проблемы

Заключение

Список литературы

Введение

С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на судьбу живой природы. Он достиг огромной силы в текущем столетии и особенно в последнее время. 5 млрд. наших современников оказывают на природу такое же по маштабам воздействие, какое могли оказать люди каменного века, если бы их численность составила 50 млрд. человек, а количество высвобождаемой энергии, получаемой землёй от солнца.

С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширялся объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

Расход не возобновимого сырья повышается, всё больше пахотных земель выбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает состояние воздушного пространства нашей планеты.

Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

В результате перед обществом возникла дилемма: либо бездумно катиться к своей неизбежной гибели в надвигающейся экологической катастрофе, либо сознательно превратить созданные гением человека могучие силы науки и техники из орудия, ранее обращенного против природы и самого человека, в орудие их защиты и процветания, в орудие рационального природопользования.

Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты, а реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом образовании и просвещении людей.

Характеризуя современное состояние экологии, как критическое, можно выделить главные причины, которые ведут к экологической катастрофе: загрязнение, отравление среды обитания, обеднение атмосферы кислородом, озоновые дыры.

Целью данного реферата явилось обобщение литературных данных о причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования “озоновых дыр”. [7]

1. Озон и его роль в природе и обществе

Озон - это газ с характерным резким запахом, аллотропная форма кислорода, образующаяся в природных условиях под воздействием ультрафиолета и электрических разрядов. Озон очень недолговечен он живет не более получаса. Летучесть этого газообразного вещества обусловлена самой структурой: его молекула, образованная тремя атомами кислорода, имеет одну свободную связь, которая и обеспечивает озону большую активность в присоединении к живым клеткам и высокую способность к окислению. Первым, кто обнаружил его существование, был голландский физик Ван Марум. В 1785 году он наблюдал, как при пропускании электрической искры через кислород появляется некое газообразное вещество со своеобразным запахом грозы. Спустя полвека немецкий профессор К. Ф. Шёнбейн показал, что изменение свойств кислорода как в опытах Ван Марума, так и при электролизе воды происходит с образованием одного и того же Особого Газа - трехатомного кислорода, который он назвал ОЗОН. В 1857 году при помощи созданной Вернером фон Сименсом совершенной трубки магнитной индукции была создана первая техническая озоновая установка, на основе которой изучались физические и химические свойства озона. Много работ по развитию и применения озона сделал Никола Тесла. В 1901 году в Висбадене фирмой «Сименс» была построена первая гидростанция с озонаторной установкой. Использование озона в медицинской практике относится к 1880-м годам, но в массовом порядке его начали применять как антисептическое средство немецкие врачи во время Первой мировой войны. Им обрабатывали плохо заживающие раны, пролежни, гангрены, тяжелые ожоги и останавливали сильные кровотечения. Однако интерес к этой методике, эффективность которой была доказана на практике, незаслуженно угас с появлением новых сильнодействующих антибиотиков. На протяжении нескольких десятилетий она была предана забвению. И только после того как в 70-Х год прошлого века стало очевидно, что применение; антибиотиков в ряде случаев нецелесообразно, снова вспомнили о лечебных свойствах озона и включили его в программу международных научных исследований. Благодаря этому были разработаны рациональные методы и оптимальные дозы применения газа. В настоящее время озонотерапию с успехом используют врачи Америки и Европы.

Высокая окислительная способность озона разрушать даже металлы очень опасна. Повышенная концентрация газа вызывает поражение слизистой глаз, кашель, нарушение дыхания. Легко распадаясь на составные части, он образует атомарный кислород, или свободные радикалы кислорода, губительно действующие на живые клетки и ткани, ускоряя процесс их старения. Однако при уменьшении токсичной дозы в 50 раз озон служит исключительно оздоровительным целям. Именно такие и более низкие концентрации используются в медицине. Проникая внутрь клетки человеческого организма, озон связывается с содержащимися там полиненасыщенными жирными кислотами и образует биологически активные группы озонидов, которые начинают оказывать окислительное воздействие на мембрану болезнетворных микроорганизмов, разрушая целостность ее оболочек. Грамположительные бактерии более чувствительны к озону, чем грамотрицательные, что, видимо, связано с различием в строении их оболочек. Как показали испытания, вредная микрофлора в эксперименте гибнет в течение 4-20 минут. Именно на такой способности основан высокий антисептический эффект озона, который распространяется даже на сильные вирусы, - как, например, вирусы герпеса, гепатитов А, В, С. Знаменательно, что клетки человека при этом не повреждаются, а, наоборот, получают замечательную подпитку. Озониды действуют не только на микроорганизмы, они служат катализатором, усиливающим активность внутриклеточных структур и их ферментов. Благодаря этому в организме стимулируются окислительно-восстановительные и обменные процессы, улучшается синтез биологически активных веществ. Введение озонокислородной смеси сопровождается повышением содержания в крови кислорода. Соответственно усиливается способность красных кровяных телец эритроцитов - разносить кислород. В результате повышаются текучесть крови и ее микроциркуляция, за счет чего улучшается кровообеспечение всех органов и тканей, в том числе недостаточно снабжаемых кислородом участков. Так же стимулируют озониды и клетки иммунной системы, особенно фагоцитарную функцию, повышая ее защитную активность в 4 раза. Окисляя простагландины -- биологически активные соединения, участвующие в воспалительных реакциях, озониды восстанавливают обменные процессы в пораженных тканях, что способствует исчезновению воспалительных явлений и получении даже низких доз озона отмечается активация ферментов, ускоряющих процессы окисления углеводов, липидов и белков с образованием АТФ -- единой энергетической единицы клетки. Вот почему почти сразу же после введения озонокислородной смеси человек ощущает прилив сил и энергии.

Каким бы сильным ни было переутомление, оно исчезает, а на смену приходит чувство бодрости, восстановления работоспособности. Озон снимает бессонницу, стрессы и даже синдром хронической усталости. Если учесть, что у современного человека, особенно горожанина, из-за неправильного питания и ежедневных стрессов организм находится в состоянии постоянного кислородного голодания, то применение озонотерапии, активизирующей все биохимические реакции, усиливает процессы окисления токсических продуктов обмена, восстанавливает антиоксидантную защиту организма. [6]

2. Условия образования озонового слоя

Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высоте 20 - 25 км. Концентрация озона в этом слое невелика, однако общее его количество в стратосфере достигает очень внушительной цифры - более 3 млрд. тонн. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области. [3;248-249]

Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода. Образование озона из обычного двухатомного кислорода требует довольно большой энергии - почти 150 кДж на каждый моль. Такая насыщенность озона энергией делает его взрывоопасным. Как же образуется это вещество? Основная реакция - взаимодействие обычного двухатомного кислорода с атомарным.

Атомарный кислород - еще более насыщенное энергией вещество - образуется при электрических разрядах в кислороде и воздухе, а в стратосфере появляется под действием постоянного и довольно мощного ультрафиолетового излучения Солнца.

Образование озона происходит непрерывно одновременно с его расходованием, поэтому усредненная концентрация озона в течение длительного времени оставалась постоянной. Процесс образования и разложение озона называют циклом Чемпена. Результатом процессов в цикле является переход солнечной энергии в теплоту. Озоновый цикл ответственен за повышение температуры на высоте 15 км. [5]

озон атмосферный ультрафиолетовое выхлопной

3. Нарушение озонового слоя

Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жестокого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы, испытание ядерного и термоядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора - миллионов гектара леса - пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике, парфюмерной и химической продукции в быту - главные факторы, разрушающие озоновый экран земли. [2;35]

Летом и весной концентрация озона повышается; над полярными областями она всегда выше, чем над экваториальными. Кроме того, она меняется по 11-летнему циклу, совпадающему с циклом солнечной активности. Все это было уже хорошо известно, когда в 1980-х гг. наблюдения показали, что над Антарктикой год от года происходит медленное, но устойчивое снижение концентрации стратосферного озона. Это явление получило название «озоновая дыра» и стало внимательно исследоваться. [1]

Опасность истощения озонового слоя заключается в том, что может снизиться поглощение губительного для живых организмов ультрафиолетового излучения. Ученые считают, что основной причиной истощения озонового слоя (экрана) является применение людьми хлорфторуглеродов (фреонов), которые широко используются в быту и производстве в виде аэрозолей, дореагентов, пенообразователей, растворителей и т. д. В нижних слоях атмосферы фреоны могут сохраняться в течение десятилетий. Отсюда они поступают в стратосферу, где в настоящее время их содержание ежегодно увеличивается на 5 %. Предполагается, что одной из причин истощения озонового слоя может быть и сведение лесов как продуцентов кислорода на Земле. (Степановских)

В соответствии с законом РФ «Об охране окружающей среды» (2002) охрана озонового слоя атмосферы от экологически опасных изменений обеспечивается посредством регулирования производства и использования веществ, разрушающих озоновый слой атмосферы, на основе международных договоров Российской Федерации и её законодательства.

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном происхождении «озоновой дыры». Причины её возникновения они видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли, т.е. с прорывом глубинных газов (водород, метан, азот и др.) через рифтовые разломы земной коры. [3;250]

4. Пути решения проблемы

Чтобы начать глобальное восстановление нужно уменьшить доступ в атмосферу всех веществ, которые очень быстро уничтожают озон и долго там хранятся.

Также мы - все люди должны это понимать и помочь природе включить процесс восстановления озонового слоя, нужны новые посадки лесов, хватит вырубать лес для других стран, которые почему-то не хотят вырубать свой, а делают на нашем лесе деньги.

Для восстановления озонового слоя его нужно подпитывать. Сначала с этой целью предполагалось создать несколько наземных озоновых фабрик и на грузовых самолетах «забрасывать» озон в верхние слои атмосферы. Однако этот проект (вероятно, он был первым проектом «лечения» планеты) не осуществлен.

Иной путь предлагает российский консорциум «Интерозон»: производить озон непосредственно в атмосфере. Уже в ближайшее время совместно с немецкой фирмой «Даза» планируется поднять на высоту 15 км аэростаты с инфракрасными лазерами, с помощью которых получать озон из двухатомного кислорода.

Если этот эксперимент окажется удачным, в дальнейшем предполагается использовать опыт российской орбитальной станции «Мир» и создать на высоте 400 км несколько космических платформ с источниками энергии и лазерами. Лучи лазеров будут направлены в центральную часть озонового слоя и станут постоянно подпитывать его. Источником энергии могут быть солнечные батареи. Космонавты на этих платформах потребуются лишь для периодических осмотров и ремонта.

У этого проекта был предшественник - американская СОИ (стратегическая оборонная инициатива) с планом использования мощных лазеров для «звездных войн».

Осуществится ли грандиозный мирный проект, покажет время. Но и физическая химия, и космонавтика уже готовы к тому, чтобы начать планете.

Принимая во внимание чрезвычайность ситуации, необходимо:

· расширить комплекс теоретических и экспериментальных исследований по проблеме сохранения озонового слоя;

· провести первую Международную научную конференцию по проблемам сохранения озонового слоя активными способами;

· создать Международный фонд сохранения озонового слоя активными способами;

· провести Международный телемост на тему сохранения озонового слоя с участием ведущих ученых, политических, религиозных и общественных деятелей;

· организовать Международный комитет для выработки стратегии выживания человечества в экстремальных условиях.

Заключение

Газообразный озон, открытый в середине прошлого века, долгое время привлекал внимание ученых лишь своими уникальными химическими и физическими свойствами. Интерес к озону существенно возрос, после того, как выяснилась его распространенность в земной атмосфере и та особая роль, которую он играет в защите всего живого от воздействий опасного ультрафиолетового излучения. Особенно активно атмосферный озон стал изучаться в последние десятилетия. С ним, как ни с одним другим газом, в последние два десятилетия было связано несколько крупных сенсаций. Начиная от появившегося в самом начале 70-х годов прогноза о том, что полеты стратосферной авиации “съедят” слой озона уже к 80-м годам, и, кончая пресловутой “озоновой дырой”, которая будоражит умы людей.

Гипотезы о возможном разрушении стратосферного озона под действием выброса в атмосферу выхлопных газов от двигателей сверх звуковых самолетов, фреонов, использования удобрений, извержений вулканов и т. д. Неоднократно описывались в литературе. Поскольку озон задерживает активное излучение солнца, то разрушение озонного слоя может привести к целому ряду негативных последствий для растений, животных и человека.

В ряду тревожных проблем - сдвиги в мировом климате, истощение лесных, почвенных и водных ресурсов, прогрессирующее опустошение планеты - находится и проблема разрушения озонового слоя. Возможно, что антарктический озон является предвестником глобальных изменений в озоносфере.

К изучению процессов, связанных с атмосферным озоном, привлечены значительные силы ученых у нас в стране и за рубежом. Ведутся наблюдения за количеством озона и его “врагов” - различных загрязняющих веществ, анализируются данные за прошедшие годы, ставятся новые эксперименты. Однако проблема атмосферного озона к настоящему времени далеко не исчерпана, и ряд важных и интересных разделов этой проблемы ждет своего разрешения, в особенности явления, связанные с влиянием на озоновый слой некоторых естественных факторов и антропогенных воздействий. Для их осмысления необходимо постоянное и всеобъемлющее слежение за состоянием окружающей среды (мониторинг). Для выработки научно обоснованных выводов и прогнозирования изменений в состоянии озоносферы Земли в отдельных регионах и глобальном масштабе нужны регулярные измерения концентрации озона существующими приборами и разработка новых методов и средств наблюдений озона.

Из трех стихий, окружающих человека - тверди, воды и воздуха, --последняя, является самой уязвимой. И не случайно именно в атмосфере появился первый реальный сигнал бедствия. Этот сигнал - озоновая дыра как вестник возможного глобального уменьшения защитного слоя озона в результате антропогенных загрязнении.

Список литературы

1. Никитин, Д.П. Окружающая среда и человек. - М.: 2001.

2. Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для вузов. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999.

3. Передельский, Л.В., Коробкин, В.И., Приходченко, О.Е. Экология. - М.: Проспект, 2009.

4. Степановских, А.С. Экология: Учебник для вузов. -- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

5. Чернова, Н.М., Былова А.М. Общая экология. - Дрофа: 2004.

6. http://www.ozon-doctor.kiev.ua/ozon.html.

Размещено на Allbest.ru