Waar is de ozonlaag? Wat is de ozonlaag en waarom is de vernietiging ervan schadelijk?

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-12 11:27

De ozonosfeer is de laag van de atmosfeer van onze planeet die het moeilijkste deel van het ultraviolette spectrum blokkeert. Sommige soorten zonlicht hebben een nadelig effect op levende organismen. Periodiek wordt de ozonosfeer dunner en verschijnen er gaten van verschillende groottes. Gevaarlijke stralen kunnen vrijelijk doordringen door de gaten die op het aardoppervlak zijn verschenen. Waar bevindt de ozonlaag zich? Wat kan er worden gedaan om het te redden? Het voorgestelde artikel is gewijd aan de bespreking van deze problemen van geografie en ecologie van de aarde.

Wat is ozon?

Zuurstof op aarde bestaat in de vorm van twee eenvoudige gasvormige verbindingen, maakt deel uit van water en een zeer groot aantal andere veel voorkomende anorganische en organische stoffen (silicaten, carbonaten, sulfaten, eiwitten, koolhydraten, vetten). Een van de meer bekende allotrope modificaties van het element is de eenvoudige stof zuurstof, de formule is O₂. De tweede modificatie van atomen is O (ozon). De formule voor deze stof is O_{3. Drie-atomige moleculen ontstaan bij een overschot aan energie, bijvoorbeeld als gevolg van bliksemontladingen in de natuur. Vervolgens zullen we ontdekken wat de ozonlaag van de aarde is en waarom de dikte ervan voortdurend verandert.}

Ozon is onder normale omstandigheden een blauw gas met een scherp, specifiek aroma. Het molecuulgewicht van de stof is 48 (ter vergelijking - Mr_(air)=29). De geur van ozon doet denken aan onweer, want na dit natuurverschijnsel zijn er meer O_{3-moleculen in de lucht. De concentratie neemt niet alleen toe waar de ozonlaag zich bevindt, maar ook dicht bij het aardoppervlak. Deze chemisch actieve stof is giftig voor levende organismen, maar dissocieert snel (afbreekbaar). In het laboratorium en de industrie zijn speciale apparaten gemaakt - ozonizers - om elektrische ontladingen door lucht of zuurstof te leiden.}

Wat is de ozonlaag?

O_{3 moleculen hebben een hoge chemische en biologische activiteit. De aanhechting van het derde atoom aan diatomische zuurstof gaat gepaard met een toename van de energiereserve en de instabiliteit van de verbinding. Ozon v alt gemakkelijk uiteen in moleculaire zuurstof en een actief deeltje, dat andere stoffen krachtig oxideert en micro-organismen doodt. Maar vaker hebben vragen met betrekking tot de geurverbinding betrekking op de accumulatie ervan in de atmosfeer boven de aarde. Wat is de ozonlaag en waarom is de vernietiging ervan schadelijk?}

Er is altijd een bepaalde hoeveelheid O_{3-moleculen nabij het oppervlak van onze planeet, maar de concentratie van de verbinding neemt toe met de hoogte. De vorming van deze stof vindt plaats in de stratosfeer als gevolg van de ultraviolette straling van de zon, die een grote hoeveelheid energie bevat.}

Ozonsfeer

Er iseen gebied in de ruimte boven de aarde waar veel meer ozon is dan aan het oppervlak. Maar over het algemeen is de schil, bestaande uit O_{3-moleculen, dun en discontinu. Waar bevindt zich de ozonlaag van de aarde of de ozonosfeer van onze planeet? De variabiliteit in de dikte van dit scherm heeft onderzoekers herhaaldelijk in de war gebracht.}

Een bepaalde hoeveelheid ozon is altijd aanwezig in de atmosfeer van de aarde, er zijn aanzienlijke schommelingen in de concentratie met de hoogte en door de jaren heen. We zullen deze problemen onderzoeken nadat we de exacte locatie van het beschermende scherm van moleculen hebben gevonden O_3.

Waar is de ozonlaag van de aarde?

Een merkbare toename van het geh alte aan ozonmoleculen begint op een afstand van 10 km en houdt aan tot 50 km boven de aarde. Maar de hoeveelheid materie die in de troposfeer aanwezig is, is nog geen scherm. Naarmate u zich verder van het aardoppervlak verwijdert, neemt de dichtheid van ozon toe. De maximale waarden vallen op de stratosfeer, de regio op een hoogte van 20 tot 25 km. Er zijn hier 10 keer meer O_{3 moleculen dan aan het aardoppervlak.}

Maar waarom zijn wetenschappers en gewone mensen bezorgd over de dikte en integriteit van de ozonlaag? Een hausse over de staat van het beschermende scherm brak in de afgelopen eeuw uit. Onderzoekers hebben ontdekt dat de ozonlaag van de atmosfeer boven Antarctica dunner is geworden. De belangrijkste oorzaak van het fenomeen werd vastgesteld - de dissociatie van O_{3-moleculen. Vernietiging vindt plaats als gevolg van het gecombineerde effect van een aantal factoren, waarvan de belangrijkste antropogeen is en verband houdt met de activiteiten van de mensheid.}

Ozongaten

In de afgelopen 30-40 jaar hebben wetenschappers gaten in het beschermende scherm boven het aardoppervlak opgemerkt. De wetenschappelijke gemeenschap is verontrust door berichten dat de ozonlaag, het schild van de aarde, snel achteruitgaat. Halverwege de jaren tachtig publiceerden alle media berichten over een "gat" boven Antarctica. De onderzoekers merkten dat dit gat in de ozonlaag in het voorjaar groter wordt. De belangrijkste reden voor de groei van schade werden kunstmatige en synthetische stoffen genoemd - chloorfluorkoolwaterstoffen. De meest voorkomende groepen van deze verbindingen zijn freonen of koelmiddelen. Er zijn meer dan 40 stoffen bekend die tot deze groep behoren. Ze komen uit vele bronnen omdat toepassingen de voedings-, chemische, parfum- en andere industrieën omvatten.

De samenstelling van freonen, naast koolstof en waterstof, omvat halogenen: fluor, chloor, soms broom. Een groot aantal van dergelijke stoffen wordt gebruikt als koelmiddel in koelkasten en airconditioners. Freonen zelf zijn stabiel, maar bij hoge temperaturen en in aanwezigheid van actieve chemische middelen gaan ze oxidatiereacties aan. De reactieproducten kunnen verbindingen bevatten die giftig zijn voor levende organismen.

Freons en ozonscherm

Chloorfluorkoolstoffen interageren met O3-moleculen en vernietigen de beschermende laag boven het aardoppervlak. Aanvankelijk werd het dunner worden van de ozonosfeer beschouwd als een natuurlijke fluctuatie in de dikte ervan, wat voortdurend gebeurt. Maar na verloop van tijd werden gaten zoals het "gat" boven Antarctica opgemerktover het hele noordelijk halfrond. Het aantal van dergelijke gaten is toegenomen sinds de eerste waarneming, maar ze zijn kleiner dan boven het ijzige continent.

Aanvankelijk betwijfelden wetenschappers of het CFK's waren die het proces van ozonafbraak veroorzaakten. Dit zijn stoffen met een hoog molecuulgewicht. Hoe kunnen ze de stratosfeer bereiken, waar de ozonlaag zich bevindt, als deze veel zwaarder is dan zuurstof, stikstof en koolstofdioxide? Waarnemingen van opwaartse stromingen in de atmosfeer tijdens een onweersbui, evenals experimenten, hebben de mogelijkheid aangetoond van penetratie van verschillende deeltjes met lucht tot een hoogte van 10-20 km boven de aarde, waar de grens van de troposfeer en de stratosfeer zich bevindt.

Verscheidenheid aan ozonafbrekers

Het ozonschild ontvangt ook stikstofoxiden als gevolg van de verbranding van brandstof in de motoren van supersonische vliegtuigen en verschillende soorten ruimtevaartuigen. Vul de lijst aan van stoffen waarvan de atmosfeer, de ozonlaag en de emissies van terrestrische vulkanen worden vernietigd. Soms bereiken de stromen van gassen en stof een hoogte van 10-15 kilometer en verspreiden ze zich over honderdduizenden kilometers.

Smog boven grote industriële centra en megasteden draagt ook bij aan de dissociatie van O₃-moleculen in de atmosfeer. De reden voor de toename van de grootte van ozongaten wordt ook beschouwd als een toename van de concentraties van zogenaamde broeikasgassen in de atmosfeer, waar de ozonlaag zich bevindt. Het wereldwijde milieuprobleem van klimaatverandering houdt dus rechtstreeks verband met de problemen van de aantasting van de ozonlaag. Het feit is dat broeikasgassen bevatten:stoffen die reageren met O_{3 moleculen. Ozon dissocieert, zuurstofatoom zorgt ervoor dat andere elementen oxideren.}

Gevaar om het ozonschild te verliezen

Waren er gaten in de ozonosfeer vóór ruimtevluchten, het verschijnen van freonen en andere luchtverontreinigende stoffen? Bovenstaande vragen zijn discutabel, maar één conclusie dringt zich op: de ozonlaag van de atmosfeer moet worden bestudeerd en tegen vernietiging worden beschermd. Onze planeet zonder een scherm van moleculen O_{3 verliest zijn bescherming tegen harde kosmische stralen van een bepaalde lengte die worden geabsorbeerd door de actieve stoflaag. Als het ozonschild dun of afwezig is, komen de basislevensprocessen op aarde in gevaar. Overmatige ultraviolette straling verhoogt het risico op mutaties in de cellen van levende organismen.}

Bescherming van de ozonlaag

Het gebrek aan gegevens over de dikte van het beschermende scherm in de afgelopen eeuwen en millennia maakt voorspellingen moeilijk. Wat gebeurt er als de ozonosfeer volledig instort? Artsen merken al tientallen jaren een toename van het aantal mensen met huidkanker. Dit is een van de ziekten die wordt veroorzaakt door overmatige ultraviolette straling.

In 1987 sloten verschillende landen zich aan bij het Montreal Protocol, dat voorzag in de vermindering en het totale verbod op de productie van chloorfluorkoolwaterstoffen. Dit was slechts een van de maatregelen die zullen bijdragen aan het behoud van de ozonlaag - het ultraviolette schild van de aarde. Maar freons worden nog steeds door de industrie geproduceerd en komen in de atmosfeer terecht. Echter, naleving van de MontrealProtocol leidde tot de vermindering van ozongaten.

Wat kan iedereen doen om de ozonosfeer te redden?

Onderzoekers suggereren dat de volledige restauratie van het beschermende scherm nog enkele decennia zal duren. Dit is in het geval dat de intensieve vernietiging ervan stopt, wat veel twijfel oproept. Broeikasgassen blijven de atmosfeer binnendringen, raketten en andere ruimtevaartuigen worden gelanceerd en de vloot van vliegtuigen in verschillende landen groeit. Dit betekent dat wetenschappers nog effectieve manieren moeten ontwikkelen om het ozonschild tegen vernietiging te beschermen.

Op het dagelijkse niveau kan iedereen ook een bijdrage leveren. Ozon wordt minder afgebroken als de lucht schoner wordt, minder stof, roet en giftige auto-emissies bevat. Om de dunne ozonosfeer te beschermen, is het noodzakelijk om de verbranding van afval te stoppen, zodat ze overal veilig kunnen worden verwijderd. Het vervoer moet worden overgeschakeld op milieuvriendelijkere brandstoffen en overal moeten verschillende soorten energiebronnen worden bespaard.