Проблемы разрушения озонового слоя

Введение
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов. Однако в течение длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на окружающую среду. В начале нынешнего столетия эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человечество в виде экологических проблем, к основным из которых относится стремительное сокращение озонового слоя Земли и усиление ультрафиолетовой радиации.
Озон – трехатомная форма кислорода, образующаяся в верхних слоях атмосферы под воздействием коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. Толщина озонового слоя, приведенного к нормальному давлению, составляет около 3 мм, в то время как высота однородной атмосферы – порядка 8 км, а общая масса озона – лишь около 0.64 * 10-6 от массы всей атмосферы. Основная масса озона находится в стратосфере на высоте от 7–8 км на полюсах, от 17–18 км на экваторе и примерно около 50 км над земной поверхностью. Максимум его концентрации обычно сосредоточен на высоте 20–25 км.
Суть проблемы и ее актуальность состоит в уменьшении озонового слоя Земли и образовании озоновых дыр.
Наиболее крупные озоновые «дыры» появляются над Антарктидой. Например, с 1986 по 1991гг. они появлялись четырежды и по размерам превышали площадь материка. По данным наблюдений за 1969-1988 гг. установлено уменьшение концентрации озона на 3-5% во всей атмосфере. Убывание его концентрации происходит также и в Арктике, над Европой, над некоторыми районами РФ. Считается, что основным фактором, вызывающим уничтожение озона являются фреоны (используются в холодильниках, в химчистке), испытания ядерного оружия в атмосфере.
1. Причины и последствия разрушения озонового слоя
Озоновый 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).
Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 1,85-0,85 млрд лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода. Лишь после образования озонового слоя жизнь (включая растения) смогла выйти из океанов; без этого высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы.
Озоновый слой защищает Землю от ультрафиолетового излучения, которое в больших дозах губительно для живых организмов
Озоновое разрушение происходит из-за следующих причин: воздействия ультрафиолетовой радиации, космических лучей, некоторых газов, таких как: соединения азота, хлора и брома, а также фторхлоруглеродов (фреонов). Антропологическая деятельность человека, приводящая к разрушению озонового экрана, вызывает наибольшую опасность. Итогом этого, стало приятие проблемы − как факта и подписание всеобщего договор о сокращении производства озоноразрушающих веществ.
Предполагается множество причин ослабления озонового щита.
Во-первых, – это запуски космических ракет. Топливо, используемое ракетами «выжигает» в озоновом экране гигантские дыры. Когда-то людьми ошибочно предполагалось, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет. Они существуют довольно долго.
Во-вторых, полет самолетов. Непосредственно, летящие на высотах в 12-15 километрах. Выбрасываемый этими самолетами пар и другие подобные ему вещества разрушают озон. Хотя, в то же время самолеты, летающие ниже 12 километров. Дают прибавку озона.
И наконец в – третьих, это хлор и его реакции с кислородом. Неизмеримое количество (до 700,000 тонн) этого вредного газа поступает в атмосферу Земли, и конечно в первую очередь из-за разложения фреонов.
Первые широкомасштабные упоминания озоновых дыр в атмосфере было зафиксирована в конце 70-х годов над воздушным пространством Антарктидой. Несмотря на это, в последующие годы непосредственная длительность существования и площадь «озоновых дыр» росли, и на данный момент времени они уже захватили такие районы, как: южные регионы Австралии, Чили и Аргентины.
Такая проблема, как истощение озонового слоя может оказать вполне ощутимое влияние на экологию даже Мирового океана. Большая часть из имеющихся в нем систем испытывают стресс и дисбаланс уже при настоящих уровневых системах естественной Ультрафиолетовой радиации, и непосредственное увеличение ее интенсивности для большей части из них может оказаться трагическим. Что до точного разъяснения диссонанса среди самих жителей водного пространства, в результате воздействия ультрафиолетового излучения у них, достаточно сильно нарушается адаптивное поведение, подавляются фотосинтез и ферментативные реакции, а также важные процессы жизнедеятельности: размножения и развития, причем, особенно на ранних стадиях. В силу чувствительности к ультрафиолетовой радиации разных субъектов водных экосистем существенно отличаются, то в результате разрушения стратосферного озона слоя следует ожидать далеко не только лишь уменьшения общей биомассы планеты на суше, но и изменение структуры экосистем Мирового океана тоже

. В случае трагических условий, описанных выше, могут активно погибать и вытесняться достаточно полезные чувствительные формы и непосредственно обратно тому могут размножаться вредные, токсичные для окружающей среды организмы, такие например, как сине-зеленые водоросли.
Расчёты, проведенные учёными, ясно дают понять, что в случае 25%-го разрушения стратосферного озона планета будет находится в ожидании 35%-го уменьшения первичной продуктивности и целостности в поверхностных слоях Мирового океана и 10%-го уменьшения продуктивности во всем слое фотосинтеза. Значимость прогнозируемых изменений становится очевидной, даже если обратить наше внимание, что фитопланктон избавляет нас, грубо говоря от более половины углекислого газа в процессе своего глобального фотосинтеза, и лишь 10-го уменьшения интенсивности описанного процесса эквивалентно двойному выбросу углекислого газа в атмосферу в результате чего, будет замечено непосредственное сжигание, необходимых для человеческой жизнедеятельности, полезных ископаемых. В любом случае, непосредственная ультрафиолетовая радиация подавляет продукцию фитопланктоном диметилсульфида, имеющего вполне немаловажную роль в образовании облачности. Из перечисленного выше, последние два описанных утверждения, вполне вероятно в состоянии вызвать масштабные изменения глобального климата и уровня всего водного пространства Земли.
Из числа водных морских вторичных звеньев водных пищевых цепей ультрафиолетовое излучение в состоянии поражать такие некрупные, но важные составные водного комплекса, как икру и мальков рыб, личинки креветок, устриц и крабов, а также других подобных мелких представителей океанов. В худших возможных условиях истощения стратосферного озона ученые прогнозируют рост и гибель мальков промысловых рыб и, кроме того, еще один немаловажный аспект теоретической катастрофы − снижение улова в результате уменьшения первичной продуктивности Мирового океана.
Несмотря на это, высшие растения гораздо более приспособлены к подобного рода вещам, и в теории могут частично адаптироваться к увеличению возможной интенсивности естественной ультрафиолетовой радиации, но в условиях 10-20%-й редукции озонового экрана у них наблюдается торможение, и снижение скорости роста, уменьшение продуктивности самих организмов растений и соответственно изменения их состава, снижающие пищевую ценность. Непосредственная чувствительность к ультрафиолетовой радиации может существенно различаться как у растений абсолютно разных видов, так и у разных линий одного и того же вида. Культуры, районированные в южных регионах, более зависимы от ультрафиолетовых лучей в сравнении, к примеру с районированными растениями в зонах умеренного климата.
Достаточно важную, хотя и не первостепенную роль в активном формировании раззития сельскохозяйственных растений имеют также почвенные микроорганизмы, оказывающие вполне значительное влияние на плодородие и функционировании почв. В данном контексте, особый интерес представляют собой также фототрофные цианобактерии, находящиеся в верхних слоях почв и имеющие способность утилизировать азот воздуха с непосредственным использованием его для растений в процессе фото-синтеза. Данные микроорганизмы подвержены сильному воздействию со стороны ультрафиолетовой радиации. Радиация также в состоянии инактивировать ключевой фермент ассимиляции азота – нитрогеназу. Следуя из этого, при разрушении озонового экрана следует ждать снижения уровня плодородия почв. Вполне возможным, считают, вытеснение и вымирания других таких же полезных форм почвенных микроорганизмов, чувствительных к ультрафиолетовой радиации, и размножением устойчивых форм, часть которых может оказаться патогенными.
Рассмотрим также влияние на организм человека. Возможные человеческие реакции на воздействие разнообразны. К примеру, типичной адекватной реакцией на переоблучение глаз является возникновение фотокератоконьюнктивита – сильного воспаления роговицы и конъюнктивы, обычно формируется в условиях интенсивного отражения солнечного света от естественных объектов поверхности таких как, например: снежное высокогорье, арктические и пустынные зоны. Это сопровождается достаточно болезненными ощущениями или также ощущением инородного тела в глазу, слезоточивостью, жгучей болью в веках, а также непереносимостью света. Для восприятия проблема и общего понимания, ожог глаз достаточно легко можно получить всего за 2 часа в зонах с переизбытком снега, и за 6 – 8 часов в песчаных зонах.
Переоблучение кожи, тоже являющуюся развитием асептического воспаления. Еще одним примером является − эритема, сопровождающаяся помимо болевых ощущений, сильными изменениями тепловой и сенсорной чувствительности кожи, угнетением и чрезмерным развития потоотделения и ухудшением общего состояния организма. В умеренных широтах эритему можно спокойно получить всего за полчаса подоткрытом солнцем в середине жаркого летнего дня