• Начална страница на подпортала на Виенската конвенция и Монреалския протокол
  • Изменения на Монреалския протокол
  • Глобално затопляне
  • Озонов слой
  • Хладилни агенти
  • Оторизирани хладилни техници
  • CFCs забранени
  • Документи
  • Контакт

ОЗОНОВИЯ СЛОЙ

околната

Какво е озон?

Озонът е газ, съставен от озонови молекули (O3), който се състои от три кислородни атома. Молекулите на кислорода (О) във въздуха, който дишаме, са изградени само от два кислородни атома. Молекулите се създават във фотохимична реакция, която може да бъде описана по следния прост начин:

Молекулите на кислорода реагират, за да образуват озонови молекули, и в същото време озоновите молекули реагират, образувайки молекули на кислород. Ако броят на създадените молекули е същият на броя на разрушените озонови молекули, реакцията навлиза в динамично равновесие. Тъй като този баланс е много крехък, всяка намеса може да навреди на естествения процес на образуване и разрушаване на озона, което от своя страна има сериозни последици за живота на Земята.

Какво представлява озоновият слой?

Терминът "озонов слой" описва областта с най-голяма концентрация на озонови молекули в стратосферата. Слоят с дебелина 10–20 км обгръща цялата планета като балон и действа като филтър срещу вредното ултравиолетово (UV) лъчение, произведено от слънцето.

Стратосферата е частта от атмосферата, която е над тропосферата. Започва на около 10–20 км над повърхността и продължава, докато достигне 40–50 км. Стратосферният озон се различава от повърхностния озон. Повърхностният озон се произвежда от индустрията и емисиите от превозните средства в комбинация с определени метеорологични условия. Той е част от фотохимичния смог и като дразнещ газ може да причини дихателни проблеми, особено при възрастни хора и деца. Може да засегне и растенията.

Защо озоновият слой е толкова важен?

Озоновият слой е жизненоважен за Земята, тъй като действа като филтър за ултравиолетовите лъчи, които могат да окажат сериозно въздействие върху човешкото здраве и околната среда на планетата. Ако озоновите молекули се изчерпват по-бързо, отколкото могат да бъдат възстановени от новите озонови молекули, които природата произвежда, резултатът е озонов дефицит. Изчерпването на озоновия слой води до намаляване на неговия защитен капацитет и следователно до по-голямо излагане на земната повърхност на ултравиолетово лъчение.

Учените са класифицирали UV лъчението в три вида или ленти: UV-A, UV-B и UV-C. UV-C радиацията не достига до повърхността на Земята. UV-B се филтрира частично от озоновия слой; UV-A по никакъв начин не се филтрира от озоновия слой. UV-B обаче е радиацията, която е причинила най-големи щети на човешкото здраве и околната среда.

Колко дебел е озоновият слой?

Озоновите молекули са разпръснати в стратосферата, поради което физическата дебелина на озоновия слой е десетки километри. Въпреки това налягането и съответно концентрацията на молекули в стратосферата са много ниски в сравнение с тези, открити на земната повърхност. Концентрацията на стратосферните озонови молекули е толкова малка, че ако всички озонови молекули бъдат изтеглени от стратосферата и разпръснати на повърхността на земната атмосфера, те биха образували озонов газов слой с дебелина няколко милиметра.

Каква е дупката в озоновия слой?

През 70-те години на миналия век учените откриха, че освободеният ОРВ уврежда озоновия слой. Между 70-те и 90-те години концентрациите на озон над Антарктида намаляват до 70 процента от нормалната концентрация.

Този мащабен феномен често се нарича дупка в озоновия слой. През 2006 г. тази дупка в Антарктида достигна рекордните близо 29 милиона квадратни километра. Дупката расте в края на зимата и началото на пролетта поради сезонни температурни колебания, причинявайки условия на околната среда, благоприятни за озоновото изчерпване в слънчевите региони.

Такава голяма и повтаряща се дупка, подобна на тази, открита в антарктическата стратосфера, все още не се е появила в Арктика. Според последните наблюдения обаче условията в горните слоеве на атмосферата в Северното полукълбо наподобяват тези в Антарктида. Загубата на озон и парниковият ефект причиняват охлаждане на горните слоеве на атмосферата, като по този начин улесняват разрушаването на озона. Резултатът може да бъде образуването на дупка в Арктика или „събитие, нарушаващо озоновия слой“ през следващите 20 години. Учените наблюдават намаляване на концентрациите на озон на цялата планета.

Ако в Арктика настъпи събитие с разрушаване на озоновия слой, милиони хора, живеещи в района, ще бъдат изложени на по-високи нива на UV-B радиация. В същото време това събитие може лесно да бъде отнесено на юг от височинните ветрове и да се случи в гъсто населени райони в Съединените щати, Канада, Европа и Азия.

Как се унищожава озонът?

Озоновите молекули са много чувствителни и се унищожават от присъствието на хлорни или бромидни атоми, които при реакция с озон образуват молекули хлор или бромен монооксид и са свободни да атакуват чрез „верижна реакция“, унищожавайки кислородния атом в молекулата на озона и конвертирайки тя в молекулярен кислород. Средно един хлорен атом е способен да унищожи до 100 000 молекули озон, поради което малки количества могат да разградят достатъчно озон, за да разрушат значително озоновия слой.

Какво представляват озоноразрушаващите вещества?

Озоноразрушаващите вещества (ODS) са химикали, основно хлорирани, флуорирани или бромирани въглеводороди, които имат потенциал да реагират с озоновите молекули в стратосферата. Ако дадено вещество е само флуорирано (не съдържа хлор и/или бромид), то не е озоноразрушаващо вещество. SAO включва:

• Хлорфлуорвъглеводороди (CFC)
• Хидрофлуоровъглеводороди (HCFC)
• Халони
• Хидробромфлуоровъглеводороди (HBFC)
• Брохлорметан
• 1,1,1-трихлоретан (метил хлороформ)
• Въглероден тетрахлорид
• Метилбромид

Способността на тези химикали да разрушават озоновия слой се нарича потенциал за разрушаване на озоновия слой (ODP). Всяко вещество получава PAO по отношение на CFC-11, чието PAO се определя като 1 единица.

Повечето ОРВ също са мощни парникови газове с висок потенциал за глобално затопляне (GWP). По този начин премахването на ОРВ не само предпазва озоновия слой, но също така помага да се защити климатът.

Потенциалът за глобално затопляне (GWP) е приносът на всеки парников газ (газ за улавяне на топлина в земната атмосфера) към свързаното с въглеродния диоксид глобално затопляне, GW от който се определя като 1 единица. GWP обикновено се отнася за период от 100 години (GWP 100).

Кои са най-често използваните ODS?

В повечето развиващи се страни секторът, в който се използва най-много ODS, е хладилният и климатичният. CFC и HCFC се използват като хладилни агенти в охладителните вериги. Производството и потреблението на фреони се прекратява от 2010 г. насам.

HCFCs, преходни вещества, се премахват в световен мащаб съгласно Монреалския протокол

ODS се използват като разпенващи агенти, почистващи разтворители в електронната промишленост и при химическо чистене, като гориво в аерозоли и в дозирани инхалатори за медицинска употреба (ID) при лечение на белодробни заболявания, както и стерилни средства в болниците, като противопожарни агенти, като фумиганти за борба с вредителите и за карантини и предварителни доставки и в химикали за употреба като суровина в химическата промишленост.

Какви са ефектите от разрушаването на озоновия слой върху човешкото здраве и околната среда?

Човешко здраве

Повишеното излагане на UV-B радиация може да потисне имунната система чрез увреждане на ДНК. Резултатите са по-високи честоти на инфекциозни заболявания, както и неблагоприятните ефекти от програмите за инокулация. UV-B радиацията също причинява рак на кожата, както немеланомен (по-малко рисков), така и кожен меланом, който е силно злокачествен. Повишената UV-B радиация уврежда и очите, а общият резултат е катаракта, основната причина за слепота в много страни.

Растения и животни

Изчерпването на озоновия слой има сериозни неблагоприятни ефекти върху културите и горите. Ултравиолетовото лъчение променя химичния състав на различни видове растения. Пъпешите са сред културите, най-уязвими на UV-B радиация. Повишеното UV-B облъчване също намалява качеството на някои видове домати, картофи, цвекло и соя.

Водни организми

UV-B радиацията уврежда водните организми, особено малки като планктон, морски растения и ларви на риби, скариди и раци, всички те формират съществената основа на водните и морските хранителни вериги. По този начин се засяга и риболовът.

Материали

Обичайните строителни материали като боя, каучук, дърво и пластмаса се разграждат поради UV-B радиацията, особено пластмаси и каучуци, използвани на открито. В тропическите региони щетите могат да бъдат сериозни, тъй като ефектът от UV-B радиацията се увеличава с високи температури и нива на слънчева светлина. Тези щети могат да представляват милиарди долари годишно.

Смог на повърхностно ниво

UV-B радиацията повишава нивото на повърхностния смог, особено в градовете, където емисиите от превозни средства и промишлеността са в основата на фотохимичните реакции.

Тези реакции сами по себе си имат неблагоприятен ефект върху човешкото здраве и околната среда.

Какво се прави за спасяване на озоновия слой?

Като цяло, преди 70-те години на миналия век, световната общност не е знаела, че стратосферният озонов слой се изчерпва, което има отрицателни ефекти върху човешкото здраве и околната среда. Днес важността на защитата на озоновия слой се признава от всички страни, развити и развиващи се. Към днешна дата 197 държави и Европейската общност са страни по Монреалския протокол, поради което той представлява единственият международен екологичен договор, ратифициран от всички страни по света.

Източник на изображенията

Изображение 1, 2, 3 и 4: Ръчно действие от озон за обучение на митнически органи и други служители на реда. ЮНЕП 3-ти. Издание.