Fapte interesante despre găurile de ozon. Cea mai mare gaură de ozon

Ozonul, o modificare alotropică a oxigenului, este unul dintre cei mai puternici agenți oxidanți. Datorită activității sale chimice ridicate, ozonul reacționează activ cu majoritatea substanțelor cunoscute, atât organice, cât și anorganice, ai căror produse de reacție sunt substanțe neutre - dioxid de carbon, apă sau săruri.

Utilizarea ozonului este diversă și are o serie de avantaje semnificative față de metodele tradiționale de tratament sanitar, datorită capacității sale mari de oxidare, ușurinței de producție și utilizare și costului scăzut. Ozonul este deosebit de eficient pentru purificarea sanitară a apei și a aerului.

Ozonul distruge aproape toate tipurile de microorganisme și viruși. Întârzie sau chiar oprește dezvoltarea mucegaiului și a ciupercilor. În unele tehnologii, de exemplu, precum dezodorizarea (distrugerea mirosurilor) sau curățarea camerelor de la vapori de mercur (demercurizare), ozonul nu are egal.

Miros de ozon în timpul tratamentului:

Ozonul are un miros caracteristic care ne este familiar tuturor încă din copilărie. Ozonul miroase a cuarț într-un cabinet medical. De asemenea, simțim mirosul de ozon după o furtună, când se formează printr-o descărcare electrică.

Cum afectează ozonul oamenii?

Gazul de ozon este o substanță toxică și în concentrații mari poate provoca arsuri ale căilor respiratorii superioare, iritații oculare și chiar otrăvire.

Cu toate acestea, o persoană începe să simtă mirosul de ozon deja atunci când concentrația acestuia în aerul ambiant este de 10% din norma admisă, așa că un ușor miros de ozon nu poate fi un motiv de îngrijorare.

S-a stabilit că efectul toxic al ozonului apare atunci când conținutul acestuia este de 5...10 ori mai mare decât în ​​aerul natural (20...40 μg/m3). De asemenea, s-a stabilit că atunci când în aerul condiționat se adaugă ozon în concentrații de 10...15 μg/m3, se remarcă un efect pozitiv asupra funcției respiratorii: ritmul respirator devine mai puțin frecvent, capacitatea vitală și ventilația maximă a plămânilor. crește. În plus, până la sfârșitul zilei de lucru, lucrătorii înregistrează o ușoară scădere a tensiunii arteriale sistolice, iar numărul de plângeri cu privire la „lipsa de oxigen” în spațiile de birou (înfundare) scade de mai multe ori.

La dezinfectarea unei încăperi, concentrația de ozon poate fi de 3-20 mg/m3, astfel încât dezinfectarea cu ozon se efectuează în absența oamenilor (MPC în aerul zonei de lucru este de 0,1 mg/m3). Cu toate acestea, pericolul ozonului nu trebuie exagerat: molecula de O3 este foarte instabilă (timp de înjumătățire la temperatura camerei este de 20-30 de minute). După ce ozonizatorul nu mai funcționează, ozonul se dezintegrează rapid de la sine, concentrația sa tinde să fie naturală.Pentru a face acest lucru, trebuie doar să păstrați camera în absența oamenilor (2-3 ore) sau să ventilați camera (15-30) minute).

„În concentrații naturale (0,01-0,03 mg/m3), ozonul are un efect stimulator asupra organismului uman - crește rezistența la substanțele toxice, hipoxie, determină creșterea conținutului de hemoglobină și globule roșii din sânge, crește activitatea fagocitară a leucocitelor, crește potențialul imunobiologic al organismului, are un efect pozitiv asupra funcției respiratorii” (Big Medical Encyclopedia).

Stratul de ozon este un fel de pătură care protejează în mod fiabil planeta noastră de radiațiile ultraviolete. La 16 septembrie 1987, la Montreal a fost semnat Protocolul privind substanțele care epuizează stratul de ozon. Esența sa a fost oprirea producției de substanțe chimice care distrug stratul de ozon al planetei. În cinstea acestei date, a fost instituită Ziua Internațională pentru Conservarea Stratului de Ozon, care este sărbătorită anual la 16 septembrie din 1995. AiF.ru a povestit câteva fapte interesante despre stratul de ozon al planetei.

Stratul de ozon face parte din stratosfera Pământului la o altitudine de 12 până la 30 km (în funcție de latitudine). A apărut sub influența radiației ultraviolete solare, care a spart oxigenul molecular O2 în atomi. Acești atomi s-au combinat apoi cu alte molecule de O2 și au devenit ozon - O3. În esență, cu cât concentrația de ozon este mai mare, cu atât protejează mai bine organismele biologice de radiațiile solare.

Expresia „gaură de ozon” nu a apărut deoarece găurile au fost de fapt găsite în ozon. Acest termen a apărut datorită imaginilor din satelit ale conținutului total de ozon din atmosferă peste Antarctica, care au arătat cum se modifică grosimea stratului de ozon în funcție de sezon.

Epuizarea stratului de ozon și expunerea la freoni

Oamenii au început să vorbească despre subțierea stratului de ozon în 1957. Unii cercetători nu văd o problemă în procesul de fluctuații ale grosimii stratului de ozon. La sfârșitul iernii polare și la începutul primăverii polare, stratul de ozon scade, iar după debutul verii polare crește.

Se crede că CFC-urile, utilizate în producția de aerosoli de uz casnic, agenți de spumă izolatoare și frigidere, au un impact negativ asupra stratului de ozon. De îndată ce au apărut cercetări relevante, producătorii acestor substanțe au încercat să discrediteze ipoteza.

Cu toate acestea, faptul că freonul afectează epuizarea stratului de ozon a fost dovedit de cercetătorii Paul Crutzen, Mario Molina și Sherwood Rowland în 1995. Pentru aceasta au primit Premiul Nobel.

Găuri de ozon

Principalele emisii de CFC au loc în emisfera nordică, iar cea mai intensă epuizare a stratului de ozon se observă peste Antarctica. De ce? Se dovedește că freonii se mișcă bine în straturile troposferei și stratosferei, iar „durata de viață” a acestora este calculată în ani.Vântul transportă freoni în toată atmosferă, inclusiv în Antarctica. La temperaturi foarte scăzute, are loc o reacție chimică neobișnuită - clorul este eliberat din freoni pe cristalele de gheață ale norilor stratosferici și îngheață. Când vine primăvara, gheața se topește și se eliberează clor, care distruge ozonul.

Este stratul de ozon sărăcit doar peste Antarctica? Nu. Stratul de ozon se subțiază în ambele emisfere, așa cum demonstrează măsurătorile pe termen lung ale concentrațiilor de ozon în diferite părți ale planetei.

Încălzire globală

Nu toți oamenii de știință sunt de acord cu încălzirea globală. Deși încălzirea a fost recunoscută ca un fapt științific la Conferința ONU de la Madrid din 1995, unii încă o consideră un mit și oferă propriile dovezi.

Conform celei mai răspândite viziune în domeniul științific, încălzirea globală este o realitate și se întâmplă din cauza activităților umane. Subțierea stratului de ozon joacă un rol semnificativ în acest sens.

După cum reiese din observațiile recente, râurile nordice rămân înghețate în medie cu două săptămâni mai puțin decât înainte. În plus, topirea ghețarilor continuă.

Această gaură uriașă din stratul de ozon al Pământului a fost descoperită în 1985; a apărut deasupra Antarcticii. Are peste o mie de kilometri în diametru și aproximativ nouă milioane de kilometri pătrați în suprafață.

În fiecare an, în luna august, gaura dispare și se întâmplă ca și cum acest decalaj uriaș de ozon nu ar fi existat niciodată.

Gaura de ozon - definiție

O gaură de ozon este o scădere sau absență completă a concentrației de ozon în stratul de ozon al Pământului. Conform raportului Organizației Meteorologice Mondiale și al teoriei general acceptate în știință, o scădere semnificativă a stratului de ozon este cauzată de un factor antropic în continuă creștere - eliberarea de freoni care conțin brom și clor.

Există o altă ipoteză, conform căreia însuși procesul de formare a găurilor în stratul de ozon este natural și nu are nicio legătură cu rezultatele activităților civilizației umane.

O combinație de factori determină o scădere a concentrației de ozon în atmosferă. Una dintre principalele este distrugerea moleculelor de ozon în timpul reacțiilor cu diverse substanțe de origine naturală și antropică, precum și absența luminii solare și a radiațiilor în timpul iernii polare. Aceasta include vortexul polar, care este deosebit de stabil și împiedică pătrunderea ozonului de la latitudinile circumpolare și norii polari stratosferici rezultați, a căror suprafață particulele acționează ca un catalizator pentru reacția de descompunere a ozonului.

Acești factori sunt tipici pentru Antarctica, iar în Arctica vortexul polar este mult mai slab datorită faptului că acolo nu există suprafață continentală. Temperatura de aici este mai mare, spre deosebire de Antarctica. Norii polari stratosferici sunt mai puțin frecventi în Arctica și tind să se despartă la începutul toamnei.

Ce este ozonul?

Ozonul este o substanță toxică care este dăunătoare pentru oameni. In cantitati mici are un miros foarte placut. Pentru a vă asigura de acest lucru, puteți face o plimbare în pădure în timpul unei furtuni - la momentul respectiv vă veți bucura de aer curat, dar mai târziu vă veți simți foarte rău.

În condiții normale, practic nu există ozon în partea de jos a atmosferei Pământului - această substanță este prezentă în cantități mari în stratosferă, începând de undeva la aproximativ 11 kilometri deasupra pământului și extinzându-se până la 50-51 de kilometri. Stratul de ozon se află chiar în vârf, adică la aproximativ 51 de kilometri deasupra pământului. Acest strat absoarbe razele mortale ale soarelui și astfel ne protejează viețile și nu numai pe ale noastre.

Înainte de descoperirea găurilor de ozon, ozonul era considerat o substanță care otrăvește atmosfera. Se credea că atmosfera este plină de ozon și că acesta este principalul vinovat al „efectului de seră”, cu care trebuia făcut ceva.

În prezent, umanitatea, dimpotrivă, încearcă să ia măsuri pentru refacerea stratului de ozon, deoarece stratul de ozon devine din ce în ce mai subțire pe tot Pământul, și nu doar peste Antarctica.

Cine nu-și amintește cât de revigorant este aerul proaspăt după o furtună! Și ce miros plăcut este după ce lovește fulgerul. Și acest parfum nu poate fi confundat cu niciunul altul. Este asociat cu prospețimea. Acest miros este creat de ozon, ale cărui molecule sunt create atunci când fulgerul trece prin atmosferă. Ozonul își datorează numele aromei sale speciale. În limba greacă, populară în trecut printre oamenii de știință, acest cuvânt înseamnă „parfumat”.

Din punct de vedere chimic, ozonul este o modificare a oxigenului obișnuit. Datorită proprietăților sale chimice, se mai numește și oxigen activ. Dacă molecula de oxigen obișnuită și familiară constă din doi atomi identici (formula sa este O2), atunci molecula de ozon conține trei dintre aceiași atomi, iar formula sa este O3. Greutatea moleculară a acestui gaz este de 1,5 ori mai mare decât cea a oxigenului și este de 48 (față de 32 pentru O2). În condiții standard sau obișnuite (temperatură și presiune), ozonul se transformă spontan în oxigen, iar această reacție are loc odată cu eliberarea de căldură.

În atmosfera terestră există un strat de ozon situat la o altitudine de 20-30 km deasupra nivelului suprafeței. În partea inferioară a atmosferei, ozonul apare atunci când energiile mari trec prin atmosferă - fulgere, descărcări electrice puternice și funcționarea echipamentelor cu raze X.

Activitatea chimică a ozonului este mult mai mare decât cea a izomerului său, oxigenul molecular. Formează legături chimice cu o mare varietate de substanțe mult mai rapid decât oxigenul molecular. Ozonul este adesea folosit pentru a lupta împotriva bacteriilor - le ucide rapid. Prin urmare, este folosit pentru a dezinfecta apa potabilă sau aerul.

Cine a descoperit ozonul?

Descoperirea ozonului este meritul fizicianului olandez Van Marum. El a informat comunitatea științifică despre descoperire în 1785. Mai mult de o jumătate de secol mai târziu, în 1850, a fost investigată capacitatea sa de oxidare și a fost descoperită capacitatea de a forma legături moleculare duble atunci când interacționează cu molecule organice. Aplicarea practică a acestor proprietăți poate fi adesea găsită astăzi în multe industrii.

Ozonul este un agent oxidant foarte puternic. În plus, abilitățile sale de dezinfectare sunt utilizate pe scară largă. Are un efect dăunător asupra oricăror microorganisme, inclusiv asupra virușilor. Speciile care sunt insensibile la efectele compușilor cu clor mor și ele din cauza ozonului.

Ozonul este folosit și în locul clorării tradiționale pentru prepararea apei de băut. Prima sa utilizare în această calitate a fost în 1898, în orașul San Maur din Franța. Și prima întreprindere de ozonare industrială a apărut în 1907, în orașul Drum bun. A procesat până la 22.500 de metri cubi de apă din râul Vazubi pe zi, furnizând-o la Nisa. În Imperiul Rus, prima astfel de stație a apărut în 1911 la Sankt Petersburg, iar până în 1916 această zonă de tratare a apei s-a dezvoltat activ. O nouă rundă de astfel de procesare a început în anii 1980, după inventarea ozonizatoarelor compacte, fiabile, dar cel mai important, mai economice - dispozitive pentru producerea ozonului la scară industrială.

În timpul Primului Război Mondial, ozonul a fost folosit și în medicină, ca antiseptic. Din 1935, au început experimentele privind utilizarea ozonului ca terapie pentru bolile intestinale. Administrarea rectală de gaz a demonstrat un efect benefic în multe ulcere peptice, colită, hemoroizi și distrugerea microflorei intestinale patogene. Au fost efectuate experimente cu privire la utilizarea ozonului în chirurgie, în tratamentul tuberculozei, a altor boli pulmonare, a herpesului, a numeroase boli infecțioase și de altă natură.

Astăzi, ozonul devine din ce în ce mai popular pentru uciderea germenilor din apă, aer și alimente, deoarece această metodă produce efecte neplăcute și mirosuri nedorite.

În țările europene și în SUA astăzi, prepararea apei potabile cu participarea ozonului reprezintă 95% din volumul său total. Ozonare pentru epurarea apelor uzate industriale și menajere. Tratamentul îndepărtează urmele multor substanțe periculoase: cianură, reziduuri de prelucrare a petrolului, compuși ai sulfului, fenoli și alte deșeuri periculoase care pot perturba echilibrul ecologic.

Ozonul atmosferic, format în straturile superioare ale atmosferei, protejează toate ființele vii de radiațiile ultraviolete dure. Prin urmare, subțierea acestui strat și formarea de „găuri de ozon” pot avea un efect extrem de negativ asupra întregii lumi animale și vegetale, inclusiv asupra oamenilor.

Stratul de ozon face parte din stratosfera Pământului la o altitudine de 12 până la 30 km (în funcție de latitudine). A apărut sub influența radiației ultraviolete solare, care a spart oxigenul molecular O2 în atomi. Acești atomi s-au combinat apoi cu alte molecule de O2 și au devenit ozon - O3. În esență, cu cât concentrația de ozon este mai mare, cu atât protejează mai bine organismele biologice de radiațiile solare.

Expresia „gaură de ozon” nu a apărut deoarece găurile au fost de fapt găsite în ozon. Acest termen a apărut datorită imaginilor din satelit ale conținutului total de ozon din atmosferă peste Antarctica, care au arătat cum se modifică grosimea stratului de ozon în funcție de sezon.

Epuizarea stratului de ozon și expunerea la freoni

Oamenii au început să vorbească despre subțierea stratului de ozon în 1957. Unii cercetători nu văd o problemă în procesul de fluctuații ale grosimii stratului de ozon. La sfârșitul iernii polare și la începutul primăverii polare, stratul de ozon scade, iar după debutul verii polare crește.

Se crede că CFC-urile, utilizate în producția de aerosoli de uz casnic, agenți de spumă izolatoare și frigidere, au un impact negativ asupra stratului de ozon. De îndată ce au apărut cercetări relevante, producătorii acestor substanțe au încercat să discrediteze ipoteza.

S-a dovedit însă faptul că freonul afectează epuizarea stratului de ozon cercetătorii Paul Crutzen, Mario MolinaȘi Sherwood Rowlandîn 1995. Pentru aceasta au primit Premiul Nobel.

Găuri de ozon

Principalele emisii de CFC au loc în emisfera nordică, iar cea mai intensă epuizare a stratului de ozon se observă peste Antarctica. De ce? Se pare că freonii se mișcă bine în straturile troposferei și stratosferei, iar „durata de viață” a acestora este calculată în ani.

Vântul transportă freoni în întreaga atmosferă, inclusiv în Antarctica. La temperaturi foarte scăzute, are loc o reacție chimică neobișnuită - clorul este eliberat din freoni pe cristalele de gheață ale norilor stratosferici și îngheață. Când vine primăvara, gheața se topește și se eliberează clor, care distruge ozonul.

Este stratul de ozon sărăcit doar peste Antarctica? Nu. Stratul de ozon se subțiază în ambele emisfere, așa cum demonstrează măsurătorile pe termen lung ale concentrațiilor de ozon în diferite părți ale planetei.

Încălzire globală

Nu toți oamenii de știință sunt de acord cu încălzirea globală. Deși încălzirea a fost recunoscută ca un fapt științific la Conferința ONU de la Madrid din 1995, unii încă o consideră un mit și oferă propriile dovezi.

Potrivit celei mai răspândite viziune în domeniul științific, încălzirea globală este reală și este cauzată de activitățile umane. Subțierea stratului de ozon joacă un rol semnificativ în acest sens.

După cum reiese din observațiile recente, râurile nordice rămân înghețate în medie cu două săptămâni mai puțin decât înainte. În plus, topirea ghețarilor continuă.