Проблемы озоновых дыр, научные разработки и практические пути восстановления озонового слоя

Другой новозеландский ученый отметил, что отколовшиеся от озоновой дыры фрагменты могут угрожать Аргентине и даже Южной Африке, а также - Австралии и Новой Зеландии. И хотя в настоящее время во всем мире запрещено использование веществ, разрушающих озоновый слой, полное исчезновение дыры следует ожидать не ранее 2050 года.

5.2 Подавление иммунной системы человека

По данным Агентства по охране окружающей среды США ультрафиолетовая радиация ослабляет способность иммунной системы противостоять определенным заболеваниям.

5.3 Поражение глаз

Ультрафиолетовая радиация может повредить роговую оболочку глаза, соединительную оболочку глаза, хрусталик и сетчатку глаза. Ультрафиолетовая радиация может вызвать фотокератозиз (или снежную слепоту), похожий на солнечный ожег роговой или соединительной оболочки глаза. Увеличение воздействия ультрафиолетовой радиации на людей в следствие разрушения озонового слоя приведет к увеличению числа людей с катарактой, по мнению авторов "Как спасти нашу кожу". Катаракта закрывает хрусталик глаза, снижая остроту зрения, и может вызвать слепоту.

Другие потенциальные последствия, связанные с разрушением озонового слоя стратосферы описаны ниже и взяты частично из книги "Как спасти нашу кожу":

5.4 Уничтожение урожаев

Способность поглощать ультрафиолетовую радиацию сильно отличается в зависимости от организма. Таким образом, ультрафиолетовая радиация вредно сказывается на росте растений, уменьшая размер листьев и, тем самым, сокращая полезную площадь для улавливания энергии. По данным Агентства по охране окружающей среды США, растение останавливается в развитии и вообще отмечается уменьшение массы растения, подверженного воздействию ультрафиолетовой радиации.

Тем не менее, сегодня отсутствует научная информация, которая могла бы однозначно ответить на вопрос о влиянии ультрафиолетового излучения на растения. Изучены были только четыре из десяти экосистем Земли - леса умеренной полосы, сельскохозяйственные экосистемы, травяные экосистемы умеренной полосы, экосистемы тундры и высокогорной тундры. Более того, данные были получены в лабораторных условиях, где растения в целом более чувствительны к ультрафиолетовой радиации, по сравнению с растениями произрастающими в естественных условиях.

Исследования, проведенные Университетом Мериленда, показали, что две трети растений проявили чувствительность к ультрафиолетовой радиации и обнаружили большую устойчивость некоторых сорняков, по сравнению с культурными растениями, к ней. Отдельные исследования показали, что сокращение озона на 25 процентов может привести к существенному сокращению урожаев соевых бобов.

Многие организмы выработали механизмы, защищающие их от солнечной радиации: сокращение времени контакта с радиацией (некоторые морские организмы избегают активности в середине дня, когда ультрафиолетовое излучение наиболее сильное); пигментная защита; восстановление поврежденных ДНК или тканей. Тем не менее, в случае увеличения интенсивности солнечной радиации многим организмам существующих механизмов будет явно недостаточно для защиты.

5.5 Вредное воздействие на некоторые морские организмы

Жесткий ультрафиолет плохо поглощается водой и поэтому представляет большую опасность для морских экосистем. Эксперименты показали, что планктон, обитающий в приповерхностном слое при увеличении интенсивности жесткого УФ может серьезно пострадать и даже погибнуть полностью. Планктон находится в основании пищевых цепочек практически всех морских экосистем, поэтому без преувеличения можно сказать, что практически вся жизнь в приповерхностных слоях морей и океанов может исчезнуть. Растения менее чувствительны к жесткому УФ, но при увеличении дозы могут пострадать и они.

Фитопланктон и зоопланктон играют ключевую роль в сложных пищевых цепях морских экосистем. Эти организмы особенно чувствительны к ультрафиолетовой радиации. Поскольку УФ излучение поглощается лишь поверхностными слоями клеток, крупные биологические системы защищены лучше, чем мелкие, и такие системы, как одноклеточные водные организмы оказались в числе наиболее уязвимых биологических видов.

Согласно докладу Института экологической политики и Института по исследованию энергии и окружающей среды, многие виды планктона уже находятся на грани максимальной биологической чувствительности к ультрафиолетовой радиации. Таким образом, даже незначительное увеличение уровня УФ может критическим образом повлиять на планктон и на морские экосистемы в целом. Исследования показывают, что разрушение озона скорее всего повлечет изменение видового состава, проживающего в поверхностном слое океана, чем вызовет сокращение общей его массы.

Еще одно следствие разрушения озонового слоя, это коррозия полимеров. Увеличение ультрафиолетовой радиации ускорит разрушение пластиковых покрытий.

6. Ядерные взрывы и озон

Существует еще один антропогенный источник, который может влиять на жизнь стратосферного озона - ядерные взрывы. За счет сильного нагрева газа (в тепловую энергию переходит около трети всей энергии взрыва) и частично за счет мощного излучения, состав воздуха в области взрыва сильно изменяется,- в нем появляется много азотных окислов.

На первой стадии в облаке присутствует в основном двуокись азота (NO2). Именно ей облако обязано своим желтоватым цветом. При остывании облака, происходит перераспределение азотных радикалов, и в облаке появляются другие окислы. На стадии, когда горизонтальный диаметр облака составляет несколько километров, концентрация молекул NOx близка к концентрации самого озона в максимуме его слоя. Зная степень воздействия азотных окислов на озон можно заключить, что атомные взрывы разрушают стратосферный озон.

7. Пути решения проблемы

Наблюдающиеся в настоящее время увеличение степени истощения озонового слоя свидетельствует о недостаточности предпринимаемых усилий по его защите.

Чтобы начать глобальное восстановление нужно уменьшить доступ в атмосферу всех веществ, которые очень быстро уничтожают озон и долго там хранятся. Также необходимо помочь природе включить процесс восстановления озонового слоя, нужны новые посадки лесов, нужно прекратить вырубать леса в огромных количествах.

Принимая во внимание чрезвычайность ситуации, необходимо:

-- расширить комплекс теоретических и экспериментальных исследований попроблеме сохранения озонового слоя;

-- создать Международный фонд сохранения озонового слоя активными способами;

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

Проблема сохранения озонового слоя относится к глобальным проблемам человечества. Поэтому она обсуждается на многих форумах самого разного уровня вплоть до советско-американских встреч на высшем уровне (в Вашингтоне, США в декабре 1987г.)

Остается лишь верить в то, что глубокое осознание грозящей человечеству опасности подвигнет правительство всех стран на принятие необходимых мер по уменьшению выбросов вредных для озона веществ.

8. Охрана озонового слоя в мире

Начало охраны озонового слоя. Охрана озонового слоя в мире началась вскоре после того, как ученые открыли способность хлорофторуглеродов разрушать озон, однако изначально она была главным образом пассивной, т.е., направленной на углубленное изучение процессов разрушения озонового слоя и устно высказываемыми намерениями пресечь причины разрушения озонового слоя. Однако после открытия т.н. «озоновой дыры» в 1985 году охрана озонового слоя стала одним из приоритетов мирового сообщества.

Венская конвенция «Об охране озонового слоя». 22 марта 1985 года была принята Венская конвенция «Об охране озонового слоя», в которой страны-участники конвенции договорились о необходимости проводить систематические и фундаментальные исследования, связанные с озоновым слоем, включить в законодательство требования по уменьшению и ликвидации эмиссии веществ, разрушающих озоновый слой, а также создать специальную международную институцию по способствованию и координированию охраны озонового слоя - Секретариат по озону.

Монреальский протокол «По веществам, разрушающим озоновый слой». 16 сентября 1987 года был принят Монреальский протокол «По веществам, разрушающим озоновый слой» Венской конвенции конвенция «Об охране озонового слоя», который позднее несколько раз был изменен и дополнен.

Протокол определяет мероприятия и сроки, в которые развитым и развивающимся странам необходимо уменьшить и прекратить производство, потребление, импорт и экспорт установленных в его приложениях веществ, разрушающих озоновый слой (всего 96 веществ), а также сроки, в какие необходимо провести изъятие этих веществ их хозяйственного оборота.

Значение охраны озонового слоя. Согласно расчетам ученых, если бы не было Монреальского протокола и не были проведены мероприятия по охране озонового слоя, разрушение озонового слоя в 2050 году в северной части Земного шара достигло бы как минимум 50%, а на юге - 70%. Достигающее Землю ультрафиолетовое излучение в северной части удвоилось бы, а на юге - увеличилось в четыре раза. Объем эмитированных в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой, увеличился бы в 5 раз. Чрезмерное ультрафиолетовое излучение вызвало бы более чем 20 миллионов случаев заболеваний раком, 130 миллионов случаев заболеваний катарактой глаз и т.д.

Сегодня под воздействием Монреальского протокола почти на все технологии, в которых используются вещества, разрушающие озоновый слой, найдены альтернативы, и производство этих веществ, торговля ими и их использование стремительно уменьшается. Например, в 1986 году объем потребленных хлорофторуглеродов в мире составил примерно 1100000 тонн, а в 2001 году общий объем - только 110000 тонн. Как следствие, концентрация веществ, разрушающих озоновый слой, в нижних слоях атмосферы уменьшается и ожидается, что в ближайшие годы она начнет уменьшаться и в верхних слоях атмосферы, в т.ч., в стратосфере (на высоте 10-50км), где находится озоновый слой. Ученые прогнозируют, что если будут соблюдаться проводимые сегодня мероприятия по охране озонового слоя, то примерно в 2060 году озоновый слой может быть обновлен, и его «толщина» будет близка к нормальной.

Заключение

Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось совершенно безобидным, оказывается на самом деле крайне опасным. Лет двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как-то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Однако в случае с ХФУ такая возможность была: все химические реакции, описывающие процесс разрушения озона ХФУ крайне просты и известны довольно давно. Но даже после того, как проблема ХФУ была в 1974 г. сформулирована, единственной страной, принявшей какие-либо меры по сокращению производства ХФУ, были США и меры эти были совершенно недостаточны. Потребовалась достаточно серьезная демонстрация опасности ХФУ для того, чтобы были приняты серьезные меры в мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения озонной дыры, ратифицирование Монреальской конвенции одно время находилось под угрозой. Быть может, проблема ХФУ научит с большим вниманием и опаской относиться ко всем веществам, попадающим в биосферу в результате деятельности человечества.

Пpоблема истоpических и совpеменных изменений климата оказалась оченьсложной и не находит pешения в схемах однофактоpного детеpминизма. Наpяду с pостом концентpации углекислого газа важную pоль игpают изменения озоносфеpы, связанные с эволюцией геомагнитного поля. Разpаботка и пpовеpка новых гипотез являются необходимым условием познания закономеpностей общей циpкуляции атмосфеpы и дpугих геофизических пpоцессов, влияющих на биосфеpу.

Список литературы

1. А.Д. Данилов, И.Л. Кароль. Атмосферный озон - сенсации и реальность. Л. Гидрометиоиздат 1991.

2. Э. Александров, Ю.А. Израэль, И.Л. Кароль. Озоновый щит Земли и его изменения. СПб. Гидрометиоиздат 1992.

3. Статья «Озон в атмосфере. Озоновый слой - ультрафиолетовый щит Земли». Автор: И.А.Павлова, к.г.н., ст. преподаватель кафедры МЭО КРСУ

4. http://www.informnauka.ru/rus/1999/ozone_r.htm

5. http://www.anofdi.narod.ru/ozon.htm

6. http://www.meteo.lv/public/27108.html

7. http://www.caringheartsofpeedee.com/p=248

8. http://evgeniy240.narod.ru/zagr/dd.htm

9. http://votedeath.ru/2011/01/28/razrushenie-ozonovogo-sloya-planety-pravda-i-vymysly/

10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Озоновый_слой

Размещено на Allbest