WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Руйнування озонного шару Землі хлорфторвуглеводнями - Реферат

Руйнування озонного шару Землі хлорфторвуглеводнями - Реферат

тропосферу і нижні шари атмосфери (де менш інертні сполуки хлору руйнуються) у стратосферу, де знаходиться найбільша концентрація озону. Слід зауважити, що хлор при руйнуванні озону діє, як каталізатор: у ході хімічного процесу його кількість не зменшується. Через це виходить, що один атом Хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш ніж буде дезактивований або повернеться в тропосферу.
На сьогодні викид ХФВ в атмосферу обчислюється мільйонами тонн, однак якщо навіть цілком припинити виробництво й використання ХФВ, неможливо буде досягти негайного позитивного результату. Дія ХВВ, шо потрапили в атмосферу, відчуватиметься протягом декількох десятиліть. Ученими підраховано, що час дії в атмосфері для найпоширеніших ХФВ - фреон-11 і фреон-12 - складає 75 і 100 років відповідно.
Нітроген оксиди можуть зруйнувати озон, хоча, проте, можуть і реагувати з хлором. Наприклад:
О3+Сl?СlО + О2,
СЮ + NO ? NO2 + СІ,
N02?NO+O,
O2+O?O3
У результаті такої реакції вміст озону не змінюється. Більш значною буде інша реакція:
C1 + NO2?C1ONO2.
Хлористий нітрозил, що утворюється в результаті подібної реакції, у цьому випадку стає своєрідним резервуаром хлору. Хлор, який у ньому знаходиться, стає неактивним і не може вступати в реакцію з озоном. У підсумку подібна молекула-резервуар поглинає фотон або вступає в реакцію з різними молекулами, шоб вивільнити хлор. При цьому вона навіть може покинути стратосферу. Підрахунки Підтверджують, що при відсутності в стратосфері нітроген оксидів озон руйнувався б набагато швидше.
Другим значним резервуаром хлору буде хлористий водень НС1, що утворюється при реакції атомарного хлору й метану СН4
У результаті таких страшних аргументів більшість країн вирішила вжити заходів, спрямованих на скорочення виробництва й використання ХФВ. Уже з 1978 р. у США заборонили використання ХФВ в аерозолях. Однак в інших областях це обмеження не діяло. У вересні 1987 р. 23 провідними країнами світу була підписана в Монреалі конвенція, яка зобов'язувала їх знизити споживання ХФВ. Відповідно до досягнутої домовленості розвинуті країни повинні були до 1999 р. знизити споживання ХФВ до половини рівня 1986 р. Для використання замість пропеленту в аерозолях уже знайдений добрий замінник ХФВ - пропан-бутанова суміш. За фізичними параметрами вона практично не поступається фреонам, однак, на відміну від них, вогненебезпечна.
І все-таки подібні аерозолі масово виробляються багатьма країнами. Трохи напруженіше становище склалося з холодильними установками. Вони е другими за величиною споживачами фреонів. Біда в тому, що через полярність молекули ХФВ мають високу теплоту випаровування; і це є головним у холодильниках і кондиціонерах. Найбільш оптимальним з відомих на сьогодні замінників фреонів є аміак, однак він токсичний і до того ж поступається ХФВ за фізичними параметрами. Добрі результати отримані для повністю фторованих вуглеводнів.
Чимало країн почали розробки нових замінників, І вони вже досягнули певних практичних результатів. Однак повністю ця проблема ще не вирішена.
Фреони як і раніше потрібні, тому ще рано вести мову про стабілізацію рівня ХФВ в атмосфері. Існують дані мережі Глобального моніторингу змін клімату. Вони повідомляють, що у фонових умовах - на берегах Тихого й Атлантичного океанів І на островах, удалині від промислових і густонаселених районів - концентрація фреонів дорівнює 11 і 12, і продовжує зростати зі швидкістю 5-9 % на рік. І навіть вміст у стратосфері фотохімічних активних сполук Хлору зараз удвічі-втричі вищий, якщо порівнювати його з рівнем 50-х років, до масового запуску виробництва фреонів.
Сучасні вчені припускають, що прогнози щодо сильного зменшення вмісту озону в атмосфері за умови збереження нинішнього рівня викиду ХФВ були занадто песимістичні. Слід враховувати, що озонова діра над Антарктидою переважно є наслідком метеорологічних процесів. Озон може утворюватися винятково при наявності ультрафіолету, якого немає під час полярної ночі. Під час зимового періоду над Антарктидою виникає стійкий вихор, який не дає багатому на озон повітрю проникати із середніх широт. Через це до початку весни навіть маленька кількість активного хлору може завдати глобальної шкоди озонному шару. Такого вихору немає над Арктикою, завдяки чому в Північній півкулі немає такого глобального падіння концентрації озону. Чимало дослідників дотримується думки, що на процес руйнування озону впливають полярні стратосферні хмари. Ці хмари частіше спостерігаються над Антарктидою, ніж над Арктикою. Вони утворюються під час зимового періоду в той момент, коли при відсутності сонячного світла і в умовах метеорологічної ізоляції Антарктиди температура в стратосфері падає нижче за 80 °С. Учені припускають, що сполуки Нітрогену конденсуються, замерзають і залишаються зв'язаними з хмарними частинками і тому позбавляються можливості вступити в реакцію з хлором. Правдоподібним є й інше припущення: хмарні частинки здатні каталізувати розпад озону й резервуарів хлору. Це підтверджує той факт, що ХФВ здатен викликати помітне зниження концентрації озону тільки в специфічних атмосферних умовах Антарктиди, а для помітного ефекту в середніх широтах концентрація активного хлору повинна бути набагато вищою. До того ж під час руйнування озонного шару жорсткий ультрафіолет почне проникати глибше в атмосферу. Це підтверджує, що утворення озону буде відбуватися як і раніше, але тільки трохи нижче, в області з великим вмістом кисню. Але в такому випадку озонний шар більшою мірою зазнаватиме впливу атмосферної циркуляції. '
Нехай песимістичні початкові висновки на сьогоднішній момент переглянуті, однак це не може означати, що проблема зникла. Підтвердилося тільки те, що не існує нагальної небезпеки. Відомо одне: при сучасному рівні викиду ХФВ в атмосферу можливі дуже серйозні біосферні порушення уже в другій половині XXI ст. Висновок неминучий: необхідно скорочувати використання ХФВ.
Людина постійно впливає на природу, її вплив усе збільшується І вже на сьогодні сягнув такого рівня, коли біосфера може зазнати непоправної шкоди. Уже не раз було так, що ті речовини, які начебто здавалися зовсім нешкідливими, насправді спричиняли справжню катастрофу. Ще років двадцять назад ніхто не припускав, що звичайний аерозольний балончик є чималою небезпекою для нашої планети. На превеликий жаль, учені не завжди можуть вчасно передбачити, наскільки серйозно вплине та або інша сполука на біосферу. І все-таки у випадку з ХФВ це було можливо зробити, тому що ті хімічні реакції, за допомогою яких описуються процеси руйнування озону ХФВ, дуже прості' й усім давно відомі. Однак і після формулювання в 1974 р. проблеми ХФВ єдиною кращою, яка почала хоча б якісь заходи для скороченнявиробництва цієї речовини, були США. Але і ці заходи виявилися недостатніми. Потрібна була серйозніша демонстрація небезпеки ХФВ, щоб у світовому масштабі можна було вжити заходів. Проте навіть після того, як була виявлена озонова діра, ратифікація Монреальської конвекції перебувала під загрозою. Хочеться вірити, що проблема ХФВ допоможе людству з великою увагою й обережністю ставитися до всіх речовин, що потрапляють у результаті життєдіяльності людини до біосфери.
Loading...

 
 

Цікаве