WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Озоновий шар - Реферат

Озоновий шар - Реферат

пародоксально, але саме інертність цих з'єднань робить їх небезпечною для атмосферного озону. ХФВ не розпадаються швидко в тропосфері (нижньому шарі атмосфери, який має межі від поверхні землі до висоти 10 км), як це відбувається з більшістю оксидів азоту, і зрештою проникають в стратосферу, верхня межа якоїрозташовується на висоті біля 50 км. Коли молекули ХФВ підіймаються до висоти приблизно 25 км, де концентрація озону максимальна, вони зазнають інтенсивного впливу ультрафіолетового випромінювання, який не проникає на менші висоти через екрануючу дію озону. Ультрафіолет руйнує стійкі в звичайних умовах молекули ХФВ, які розпадаються на компоненти що володіють високою реакційною здатністю, зокрема атомний хлор. Таким чином ХФВ переносить хлор з поверхні землі через тропосферу і нижні шари атмосфери, де менш інертні з'єднання хлора руйнуються, в стратосферу, до шара з найбільшою концентрацією озону. Дуже важливо, що хлор при руйнуванні озону діє подібно каталізатору: в ході хімічного процесу його кількість не зменшується.
Внаслідок цього один атом хлора може зруйнувати до 100 000 молекул озону перш ніж буде дезактивован або повернеться в тропосферу. Зараз викид ХФВ в атмосферу оцінюється мільйонами тонн, але потрібно зазначити, що навіть у гіпотетичному випадку повного припинення виробництва і використання ХФВ негайного результату досягнути не вдасться: дія ХФВ, що вже попали в атосферу буде продовжуватися декілька десятиріч. Вважається, що час життя в атмосфері для двох ХФВ фреон-11 (CFCl3), що найбільш широко використовуються і фреон-12 (CF2Cl2) становить 75 і 100 років відповідно.
Окиси азоту здатні руйнувати озон, однак, вони можуть реагувати і з хлором.
Наприклад:
O3+Cl0?ClO+O2
ClO+NО0?NO2+Cl
NO2?NO+О0
O2+O0?O3
В ході цієї реакції вміст озону не міняється. Більш важливою є інша реакція:
ClO+NO2?ClONO2
Сполука, що утворюється в ході реакції хлористий нітрозил є так званим "резервуаром" хлора. Хлор, який міститься в йому неактивний і не може вступити в реакцію з озоном. Зрештою така молекула-резервуар може поглинути фотон або вступити в реакцію з будь-якою іншою молекулою і вивільнити хлор, але вона також може покинути стратосферу. Розрахунки показують, що якби в стратосфері були відсутні окиси азоту, то руйнування озону йшло б набагато швидше. Іншим важливим резервуаром хлора є хлористий водень HCl, що утворюється при реакції атомарного хлора і метану СH4.
ХФВ в промисловості.
Приймаючи до уваги ці аргументи багато країн почали вживати заходів направлених на скорочення виробництва і використання ХФВ. З 1978 р. в США було заборонене використання ХФВ в аерозолях. На жаль, використання ХФВ в інших галузях обмежене не було. У вересні 1987 р. 23 найрозвинутіші країни світу підписали в Монреалі конвенцію, що зобов'язує їх знизити споживання ХФВ. Згідно з досягнутою домовленістю розвинені країни повинні до 1999 р. знизити споживання ХФВ до половини рівня 1986 р. Для використання в якості пропеллента в аерозолях вже знайдений непоганий замінник ХФВ - пропан-бутанова суміш. По фізичних параметрах вона практично не поступається фреонам, але, на відміну від них, вогненебезпечна. Проте такі аерозолі вже використовують в багатьох країнах світу. Складніше з холодильними установками - другим по величині споживачем фреонов. Справа в тому, що через полярність молекули ХФВ мають високу теплоту випаровування, що дуже важливо для робочого тіла в холодильниках і кондиціонерах. Кращим відомим на сьогодні замінником фреонов є аміак, але він токсичний і все ж поступається ХФВ за фізичними параметрами. Непогані результати отримані для повністю фторованих вуглеводнів. У багатьох країнах ведуться розробки нових замінників і вже досягнуті непогані практичні результати, але повністю ця проблема ще не вирішена.
Використання фреонів продовжується і поки далеко навіть до стабілізації рівня ХФВ в атмосфері. Так, за даними мережі Глобального моніторинга змін клімату, в фонових умовах - на берегах Тихого і Атлантичного океанів і на островах, далеких від промислових і густонаселених районів - концентрація фреонів -11 та -12 в цей час росте з швидкістю 5-9% на рік. Вміст в стратосфері фотохімічно активних з'єднань хлора в цей час в 2-3 рази вище в порівнянні з рівнем 50-х років, до початку швидкого виробництва фреонів.
Метилбромід
До особливо небезпечних ворогів атмосфери, крім хладонів, належить також метилбромід. Цей газ використовують у сільському господарстві як засіб для захисту рослин. Але метилбромід добре знищує не лише шкідників у грунті, а й озон у повітрі. Причому навіть у вищих шарах атмосфери. Співробітник ессенського університету професор Райнгард Цельнер спеціалізується на вивченні процесів, які відбуваються в стратосфері на висоті від 20 до 50 кілометрів:
"Руйнівна сила атома брому в 80 разів більша, ніж атома хлору. Бром, який міститься в метилброміді, набагато небезпечніший для стратосферного озону, ніж хлор із фреонових газів."
Метилбромід застосовують для знищення шкідників та збудників хвороб таким чином: над землю напинають пластикове покриття, підяке накачують газ. Як правило, він залишається в "теплиці" близькочотирьох діб. Після того, як пластик знімають, залишки метилброміду потрапляють в атмосферу. В Німеччині фермери широко застосовували метилбромід при вирощуванні картоплі та цукрового буряка. 1982-го року використання цього газу в Німеччині було заборонено. Але не через те, що він руйнував озоновий шар - тоді про це ще небуло нічого відомо, - а через небезпеку для грунтових вод. "Бром дуже швидко розчиняється у воді, й відмова від нього є благом не лише для атмосфери, - каже представник Німецького товариства технічного співробітництва Фолькмар Гассе. - За останні роки приклад Німеччини наслідувало багато промислових країн":
"Європейський союз уже майже повністю відмовився від використання метилброміду. Виняток становлять лише Іспанія та Італія, де дуже поширене вирощування тепличних культур, зокрема, томатів і огірків. У Сполучених Штатах Америки метилбромід застосовують в основному на квіткових та полуничних плантаціях у Каліфорнії та Флориді."
Як відомо, промислове сільське господарство в США відрізняється своєю монокультурністю. Фермер, який має, наприклад, платнації полуниць у Флориді, вирощує тільки їх, і до того ж, багато років поспіль. Те ж саме стосується й квітів. Проблема при цьому полягає в тому, що в грунтах розплоджується величезна кількість шкідників, наприклад, черв"яків нематодів, які спеціалізуються на певних культурах. Тут і стає в пригоді метилбромід, який є дуже агресивною отрутою. "Звичайно, існує інший, природніший спосіб боротьби зі
Loading...

 
 

Цікаве