Ødeleggelse av ozonlagets årsaker, prosess, konsekvenser

De ødeleggelse av ozonlag Det er forårsaket av reduksjonen i ozonmolekylnivåene (eller₃) I jordens stratosfære, på grunn av frigjøring av forurensende gasser som CFC, løsningsmidler, halokarbon, drivende kjølemidler, blant andre, blant andre.

Dette hullet i ozonlaget er en livsfare på jorden, siden dette gassformede laget er det beskyttende skjoldet mot ultrafiolett stråling. Ozonet (ozonosfæren) er en stripe av ozongass (eller₃) som dannes i den lave stratosfæren, omtrent 25 km høy.

Ozonlagshullet i 2006, med omtrent 27.5 millioner kvadratkilometer. De blå og lilla områdene er der det er mindre ozon, og det grønne, gule og røde der det er mer ozon.

Ozon dannes når oksygenmolekylet dissosierer (eller₂) Ved virkning av ultrafiolett stråling, og genererer to oksygenatomer. Deretter blir et oksygenatom (O) slått sammen med et oksygenmolekyl (eller₂), produsere eller₃ (Ozon).

I 1985 ble et hull i ozonlaget oppdaget i Sydpolen, som har sin opprinnelse under den sørlige våren (juli-september). Forskere fant at ødeleggelsen av ozon er en konsekvens av virkningen av visse gasser utstedt til miljøet ved menneskelige aktiviteter.

Ødeleggelsen av ozonlaget i høye proporsjoner avfyrte alarmer, og fremmet en internasjonal avtale om å handle på årsakene til fenomenet. Blant de viktigste destruktive gassene i ozonlaget er klorfluorokarbonater (CFC) og nitrogenoksider (NOx).

I løpet av 1989 trådte Montreal -protokollen i kraft for å redusere bruken av gasser som nedbryter ozonlaget. Dette har resultert i hullet i ozonlaget på Antarktis for å nå sin minste forlengelse i 2019.

På den annen side, i januar 2011 ble et lite hull oppdaget i Nordpolen, som bare varte den måneden. I mars 2020 ble det oppdaget et annet hull på rundt 20 millioner km som var midlertidig.

[TOC]

Årsaker til ødeleggelse av ozonlaget

Det er nødvendig å starte fra det faktum at ozon er en ustabil form for oksygen, så det dannes og dekomponerer stadig igjen i molekylært oksygen (eller₂) og gratis oksygen (O). Dette danner en delikat balanse som kan påvirkes av forskjellige faktorer.

- Utslipp av destruktive gasser av ozonlaget

Den grunnleggende årsaken til ødeleggelsen av ozonlaget er utslippet av industrikasser som dissosierer stratosfærisk ozon. Disse gassene inkluderer klorofluorokarbonater (CFC) og nitrogenoksider (NOx), i tillegg til andre som hydrofluorokarboner (HFC).

Andre er parfymerte hydrokarbon (PFC) og svovel heksafluoruro (SF₆), Metylkloroform brukt i industrielle prosesser og halon som brukes i brannslukningsapparater.

- Økt industriell aktivitet

Industriell aktivitet. Kilde: -estormiz 08:22, 24. september 2006 (UTC) / Pub Domain

Den voksende industrialiseringen over hele verden er ikke bare ansvarlig for utslipp av destruktive gasser i ozonlaget; Det har også indirekte effekter, fordi det påvirker avgjørende prosesser for å opprettholde ozonlaget, for eksempel oksygenproduksjon ved å forurense vannet.

Kan tjene deg: bærekraftsstrategier for styring av naturressurser

På den annen side genereres andre gasser som bidrar til global oppvarming, bortsett fra de som direkte skader ozonlaget, som igjen påvirker atmosfæriske sirkulasjonsmønstre som letter dannelsen av hull i ozonlaget.

- Agrokjemisk landbruk

Nåværende jordbruk er veldig avhengig av bruk av kjemikalier som direkte og indirekte påvirker ozonlaget. Direkte på grunn av bruk av plantevernmidler som er ødeleggere av ozonlaget som metylbromid.

På samme måte bidrar kjemisk gjødsel til generering av lystgass. I tillegg, ved indirekte å generere eutrofiseringsprosesser, reduseres oksygenproduksjonen i søtt og marint vann.

- Unnlatelse av å overholde internasjonale avtaler

Foreminence av økonomiske interesser for opprettholdelse av planetariske økologiske balanser kommer til uttrykk i strid med internasjonale avtaler. Industrialiserte land som USA.Uu. og Kina begrenser eller nekter deres støtte til avtaler som tar sikte på å redusere den globale oppvarmingen som argumenterer for deres økonomiske interesser.

- Økning i miljøforurensning og økosystemendring

Miljøforurensning over hele verden forårsaker både ødeleggelse av ozonlaget direkte og indirekte.

- Økonomisk utviklingsmodell

Generelt sett er det som er i basen av problemet med ødeleggelse av ozonlaget den økonomiske modellen. En modell basert på det økende forbruket av råvarer, i uhemmet industrialisering, og genererer stor mengde avfall.

Prosesser

Ødeleggelsen av ozonlaget produseres ved sammenløp av en serie faktorer både naturlig og indusert av mennesket. Hovedelementet er utslippet til atmosfæren til forskjellige gasser som når du samhandler med ozonet, dekomponerer den.

Atmosfæriske virvler forårsaket av utvikling av lavtrykksområder over polene i vinterkonsentrer disse gassene ved lave temperaturer. Iskrystaller som dannes i massen av kald og fuktig luft i stratosfæren gir overflaten for de forskjellige reaksjonene.

I begynnelsen av våren driver intensiveringen av solstråling de kjemiske reaksjonene som er involvert i ødeleggelsen av ozon.

Case of Chlorofluorocarbonados (CFC)

Det begynner når klorofluorocarbonates (CFC) er fotodisocian, det vil si at de dekomponerer, før virkningen av ultrafiolett høy energi stråling. Dette produserer kloratomer og andre halogener.

Disse kloratomene når de samhandler med ozon (eller₃) forårsake nedbrytning når du mister et oksygenatom. Dette skjer ved den så kalt klorsykluskjedereaksjonen, der et ozon oksygenatomer:

Ozon eliminering av CFCS. Kilde: Artatolee/CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)

Dette produserer kloroksid (CLO) og dioksygen eller molekylært oksygen (eller₂) og CLO reagerer med et oksygenatom, og danner mer dioksygen. Dermed frigjøres kloratomet igjen, og gjentar syklusen og et enkelt kloratom er i stand til å ødelegge rundt 100.000 ozonmolekyler.

• Cl +o₃ → CLO +O₂
• Clo +o₃ → Cl + 2 o₂

Kan tjene deg: Overgangsmiljøer: Kjennetegn, flora, fauna, eksempler

CLO -molekylet eliminerer et oksygen fra ozonmolekylet og klor er fritt til å gå tilbake til trinn 1.

Nitrogenoksider (NOx) sak

I dette tilfellet er det kjedereaksjonen fra nitrogensyklusen, med nitrogenmonoksid (NO) som samhandler med ozon (eller₃). Han fanger ikke et oksygen (OR) av ozonet (eller₃ ), produserer nitrogendioksid (nei₂) og molekylært oksygen (eller₂).

Deretter nitrogendioksid (nei₂) reagere med fritt oksygen (O) og nitrogenmonoksid (NO) og molekylært oksygen (eller₂). På denne måten fortsetter syklusen på ubestemt tid å ødelegge tusenvis av ozonmolekyler.

Hull i ozonlaget: Antarktis og arktisk

Evolusjon av ozonhullet fra 1979 til 2016

Selv om ødeleggelsen av ozonlaget forekommer i hele stratosfæren, er dens største innvirkning på polene, spesielt i Sydpolen. Mens i Nordpolhullene også dannes i ozonlaget, er de sjeldnere og av kortere varighet.

Grunnlaget for ozonnedbrytningsreaksjoner er dannelsen av stratosfæriske skyer av iskrystaller. Disse skyene dannes ved temperaturer mindre enn -85 ºC, og det er at i Arktis (Nordpol) faller temperaturene sjelden fra -80 ºC.

Så i denne regionen er stratosfæriske skyer av salpetersyre trihydratkrystaller. Mens Antarktis (sørpol) er mye kaldere, med temperaturer på -90 ºC, og danner iskrystallene.

Konsekvenser av ozonhull

Den grunnleggende konsekvensen av ødeleggelsen av ozonlaget er økningen i ultrafiolett stråling som klarer å trenge gjennom jorden. Dette bringer igjen en serie negative konsekvenser for økologisk balanse og liv på planeten.

- Biologisk skadelig stråling

Ultraviolett stråling er en del av det elektromagnetiske spekteret som sendes ut av solen og har høy energi. At energien så høy forverrer cellemembraner og påvirker også DNA -genererende mutasjoner.

Skadens nivå det forårsaker avhenger av intensiteten den når jordens overflate og toleransen for hver levende organisme. Denne skaden går fra ødeleggelse av bladstoff i planter, til hudkreft hos mennesker.

Hos mennesker produserer det også for tidlig aldring, grå stær, solbrenner og deprimerer immunforsvaret. Dette gjør det mer utsatt for sykdommer, siden dette er systemet som ødelegger virus, bakterier og andre skadelige midler.

- Global oppvarming

Når ozonlaget blir ødelagt, øker den ultrafiolette strålingsinngangen, med høy energiverdi. Dette forårsaker større planetarisk oppvarming, som sammen med reduksjonen av flukt av den terrestriske varmen på grunn av drivhusffekten øker gjennomsnittstemperaturen.

- Forverring av marin økologi

Ultraviolett stråling når dypt havvannslag som skader planktonet som er hovedbasen i marine matnettverk. På den annen side er plankton den viktigste kilden til oksygen, så oksygensyklusen blir endret.

Kan tjene deg: jungler i Mexico

Dette genererer en negativ tilbakemelding, siden oksygenreduksjon påvirker dannelsen av ozonlaget.

- Reduksjon av mattilbud

Den høyeste forekomsten av ultrafiolett strålingsprodukt av ødeleggelsen av ozonlaget påvirker landbruks- og husdyrproduksjonen, så vel som produktiviteten til vannlevende økosystemer. Påvirker derfor mengden tilgjengelig mat, og bidrar til sult i verden.

Løsninger

Det er flere løsninger for å øke ozonnivået:

- Begrensning til produksjon og bruk av destruktive gasser i ozonlaget

Den første tingen er å angripe den umiddelbare årsaken til forverringen av ozonlaget, det vil si eliminere bruken av gasser som nedbryter ozon. Mot dette er Montreal -protokollpunktene siden 1989, men utvidelsen er nødvendig.

Projeksjon av ozonlagsgjenoppretting. Kilde: NASA / Pub Domain

Dette er fordi nye gasser med høy påvirkning ikke er inkludert i nevnte protokoll, for eksempel lystgass.

- Forringelse av potensielt ødeleggere av ozonlaget

Det har blitt opplevd med bruk av mikrobølgeplasmakilder for å nedbryte gasser som påvirker ozonlaget. Påføring av denne teknikken har Freón HFC-134A-gassen blitt dekomponert i 84%, og blitt røyk, hydrogen og fluor.

- Gjenoppretting og gjenvinning

En annen løsning er å implementere systemer som gjør det mulig å gjenopprette og resirkulere gassene som påvirker ozonlaget.

- Stratosfærisk ozoninjeksjon

Selv om noen kvalifiserer dette forslaget som utopisk, foreslås det å produsere og injisere fersk ozon til stratosfæren for å kompensere for tapene deres.

- Alternative teknologier

En måte å møte problemet er utviklingen av teknologiske varianter som ikke krever potensielt ødeleggere av ozonlaget. Dette fortjener søket etter nye teknologier i områder som kjøling, transport, slukkere, skadedyrkontroll og mangfold av industrielle prosesser.

- Økosystembeskyttelse

Spesielt relevant er reduksjon av marin forurensning og tap av skoger, på grunn av den negative effekten på oksygensyklusen.

- Endring av utviklingsmodell

Det er viktig å implementere en bærekraftig utviklingsmodell, som reduserer fossilt brenselavhengighet og avfallsgenerering.

Referanser

1. Canan, s., Andersen, s.ENTEN., Reichman, n. og Gareau, B. (2015). Introduksjon til spesialutgaven om Ozone Layer Protection and Climate Change: Den utbredte opplevelsen av å bygge Montreal -protokollen, Lempons lærte og håper på fremtidig innsats for klimaendringer. Journal of Environmental Studies and Sciences.
2. Colsa-Gómez, m.OG., Heydrich, s.C. og Flores-Vklez, L.M. (1991). Årsaker og effekter av ødeleggelse av ozonlaget. Ecochymics.
3. Jasiński, m., Dors, m. og Mizeraczyk, J. (2009). Ødeleggelse av Freon HFC-134A ved bruk av en dyseløs mikrobølgeovns plasmakilde. Plasmakjemi og plasmabehandling.
4. Kerr, r.TIL. (1991). Ozon ødeleggelse forverres. Vitenskap.
5. Ravishankara, a.R., Daniel, J.S. og Portmann, r.W. (2009). Nitrogenoksid (N2O): Det dominerende ozon-slettingsstoffet som sendes ut i det 21. århundre. Vitenskap.
6. Sánchez-Vega, m.V. (2008) Ozonlaget. Biocenose.
7. Shevtsova-de Vargas, g. (1992). Heterogene prosesser i jordens atmosfære og dens implikasjoner i ødeleggelsen av ozonlaget. Kjemi magasin.