Озон: Разлика помеѓу преработките
| [проверена преработка] | [проверена преработка] |
Избришана содржина Додадена содржина
Нема опис на уредувањето |
сНема опис на уредувањето |
||
Ред 44:
Озонот е една од трите форми, наречени [[алотропи]], на елементот [[кислород]]. Озонот е триатомски кислород, што значи дека има три атоми во секој молекул (формула О<sub>3</sub>). Обичниот, или двоатомски кислород (O<small>2</small>) е повеќе стабилен од озонот и затоа е голема неговата застапеност во атмосферата. Електрични искри и [[ултравиолетово зрачење]] можат да предизвикаат обичниот кислород да се претвори во озон. Присуството на озон понекогаш предизвикува забележителен мирис близу електрични излези.
Во долните делови на атмосферата, озонот,се содржи во мали концентрации. Обвивката на атмосферата од 19 до 48 [[km]] над морско ниво, во слојот [[стратосфера]], содржи поголемо количество на озон, создаден пој дејство на ултравиолетовите зраци од [[Сонце]]то. Дури и во оваа обвивка, процентот на озон е само 0,001 по [[волумен]]. Атмосферските нарушувања носат големи количини озон на Земјата. Човечката активност додава озон во долниот дел од атмосферата, каде станува загадувач и може да предизвика голема штета.
Ред 58 ⟶ 57:
==Влијанието на озонот врз човечкиот организам==
При повисоки концнтрации, [[озонот]] е штетен по здравјето на човекот. Со осиромашување на озонската обвивка настануваат климатски промени како и зголемување на УВ зрачење. Со појава на климатски промени се јавуваат и киселите [[дожд]]ови при што се формира тропосферски [[озон]] кој има многу штетно влијание. Осиромашување на озонската обвивка предизвикува нарушување на биолошките врски во човечкиот синџир на [[исхрана]] односно намалување на рибите во океаните. Исто така осиромашувањето на озонската обвивка штетно влијае и врз растенијата т.е. го намалува нивниот раст. Синтетичките [[полимери]], материјали [[боја]] [[пластика]] исто така се негативно погодени од сончевото УВ зрачење. Како што споменавме [[озон]]от штетно влијае и врз човекот. Тој ги надразнува сите патишта на органите за [[дишење]] ([[нос]]от, [[грло]]то) и во споредба со ЅО2, многу подлабоко навлегува во белите [[дроб]]ови Особено ја надразнува слузницата на очите и солзните канали поради што предизвикува солзење. УВ зрачење предизвикува [[рак]] на [[кож]]ата, [[катаракта]] како и заболувања поврзани со промени во имунолошкиот систем. Концетрацијата само од 0,04 mg/
==Озонот како штетен еколошки фактор за растенијата==
[[Озон]]от, хемиски е многу активен и станува во [[реакција]] со составните делови на воздухот формирајки секундарни соединенија. Во ноќните часови, во атмосферата на поголемите урбени средини, озонот е присутeн во незначајни количини. Започнува да се формира пред самата зора, се задржува во текот на денот, а во поголеми количини го има за време на мошне топлите сончеви денови, особено во попладневните часови. Овој факт укажува дека озонот се создава фотохемиски од нечистотиите на воздухот.
Токсичното влијание на озонот врз растителните организми било забележано во 40-тите години од овој [[век]], а во денешно време на изучувањето на штетното влијание на озонот врз растителните организми се посоветува големо влијание. И покрај многубројните истражувања, станува збор за силен [[оксиданс]], сè уште нема потполни податоци за механизмите на штетното делување на озонот врз растението.
На клеточно ниво озонот предизвикува [[плазмолиза]] и умртвување на клетките. Физиолошките аномалии предизвикани од озонот се изражуваат преку нарушување на процесиите на фотосинтезата и дишењето, изменување на функцијата на мембраните и стомите, како и ред други физиолошки нарушувања.
Спорд Рожаја и Јаблановиќ (1980), при проценувањето и чувствителноста на одделни видови, за критериум се земаат максималните концентрации кои предизвикуваат видливи оштетувања за време на едночасова [[експозиција]]. Врз основа на такви критериуми се издвоени три групи на растенија и тоа:
* Резистентни видови коишто минимални видливи оштетувања доживуваат при концентрација на [[озон]] од 0,75 mg/m<sup>3</sup> [[воздух]]. Тука спаѓаат: [[репа]], [[морков]], [[орев]], [[јагода]] и др.
==Осиромашување на озонскиот слој==
Во механизам на настанување на озонската дупка во поларните региони многу важна улога имаат [[хлор]] и [[бром]] кои го катализираат процесот на разложување на озонот. Најзначајни катализатори за разложувањето на озонот:
* Халогени елементи (од антропогени и природни извори).
* Хлорот:
** активна форма: Cl∙ ([[катализатор]]), 1%, **
* Бромот:
** **
Значи, бромот е поефикасен агенс за разложување на озонот од хлорот (бидејќи речиси целото количество бром е во активна форма), но за среќа во атмосферата ги има помалку од хлорот.
Од природни извори: CH3Cl и CH3Br, кои се разложуваат до Cl∙ и Br∙ радикали, кои се катализатори за разложување на озонот.
Ред 88 ⟶ 93:
==Озонот во природата==
Во стратосферата, озонот се создава главно од ултравиолетовото зрачење. Кога високо енергетските УВ зраци ги погодуваат обичните кислородни атоми (О2), тогаш тие го делат молекулот во два атомарен [[кислород]].
О<sub>2</sub> + hv → <sub>2</sub>О
Слободниот кислороден [[атом]] тогаш се соединува со друг кислороден [[молекул]] и со некоја трета молекула на пример молекуларен [[азот]] (условно М), или со друга молекула на [[кислород]] при што се формира молекула на [[озон]] О3 ▼
▲Слободниот кислороден [[атом]] тогаш се соединува со друг кислороден [[молекул]] и со некоја трета молекула на пример молекуларен [[азот]] (условно М), или со друга молекула на [[кислород]] при што се формира молекула на [[озон]]
О + О2 + М → О3 + М▼
Озонот е мошне важен, бидејќи ги апсорбира штетните ултравиолетови зраци. Тој апсорбира ултравиолетово зрачење со бранова должина 290 nm, при што тој се разложува во обичен [[молекул]] на [[кислород]] и слободен кислороден [[атом]].
Обично слободниот кислороден [[атом]] бргу пак се соединува со [[молекул]] на обичен [[кислород]], формирајќи друг [[молекул]] на озон.
O +
Заради овој озонско - кислороден циклус, штетните ултравиолетови зраци постојано се претвораат во [[топлина]].
==Озонот во ниските слоеви на атмосферата==
Бидејќи озонот и атомите на слободен [[кислород]] се многу реактивни, тие лесно реагираат со соединенија на [[азот]], [[водород]] и [[хлор]] кои природно се наоѓаат во земјината [[атмосфера]] (ослободени и од копнени и од океански извори). Еден извор на NO е реакција на
N2O + O → 2NO▼
Во овој случај N2O има природни извори како што се извори на мочуришта и други слободно кислородни (аноксични) води и почви. На кислородниот [[атом]] во оваа реакција може да дојде од неколку тропосферски фотолитички реакции вклучувајќи OH или OOH.▼
▲Во овој случај
OOH + O → OH + O2▼
OH + O<sub>3</sub> → OOH + O<sub>2</sub>
Друг извор на топлина на NO е реакција помеѓу N2 и O2▼
O + O<sub>3</sub> → 2O<sub>2</sub>
N2 + O2 → 2NO▼
Откако ќе се формира молекула од NO таа се разложува со реакции во кои стапува и озонот на следниот начин:
Се забележува дека вистинскиот резултат е загуба на озонот.
NO може да се оксидира и со О при што се добива [[азот диоксид]]
NO + O →
Доколу [[азот]] диоксидот дојде во контакт со влага од воздухот се создава азотна киселина која што е многу корозивна.
NO<sub>2</sub> + NO<sub>3</sub> → N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
OH радикалот се создава во тропосферата при реакција на гасните молекули на вода со екцитираните атоми на [[кислород]], добиени со фотохемиско разложување на озонот.
Како што веќе споменавме доколку азот диоксид дојде во контакт со влага од воздухот се создава азотна киселина која паѓа со киселите дождови. Киселите дождови настануваат со оксидација на [[сулфур диоксид]], азотни оксиди и продукти на нивна оксидација, [[озон]], водород преоксид ит.н. Загадување на воздухот може да настане и со реакции од сончева светлина и загадувачи при сто се формира [[фотохемиски смог]], а продукти се [[озон]], [[формалдехид]], [[кетони]] и пероксиацетил нитрати.
VOCs + NO∙ + сончева радијација →
Значаен учесник во формирањето на фотохемискиот смог е сончевата енергија. Тој е карактеристичен за сончево и топло време и за градовите во кои има густ сообраќај. Во попладневните часови во фотохемискиот смог се присутни оксидациските агенси:
==Уништување на озонската обвивка ==
Ред 154 ⟶ 159:
Кога молекулите на CFC се во стратосферата, тие веќе не се заштитени од ултравиолетовите зраци. Бомбардирани од сончевото УВ - зрачење, CFC молекулите се распаѓаат, ослободувајќи атоми на [[хлор]]. Слободните атоми на хлор тогаш реагираат со молекулите на озонот, земајќи еден кислороден [[атом]] за да формираат хлор моноксид, оставајќи молекули на обичен [[кислород]].
Cl +
Ако секој атом на [[хлор]] ослободен од [[молекул]] на CFC уништува само едн [[молекул]] на [[озон]], тогаш CFC молекулите не би биле сериозна закана за озонската обвивка. Но, кога молекулот на хлор моноксид ќе најде слободен [[атом]] на [[кислород]], тогаш кислородниот атом го расцепува молекулот на хлор моноксид и го одзема кислородниот атом, а со тоа го ослободува атомот на хлор во атмосферата.
ClO + O → Cl +
Оваа реакција се случува повеќе пати, овозможувајќи еден единствен атом на хлор да делува како [[катализатор]], уништувајќи многу молекули на озон.
O +
За среќа, атомите на [[хлор]] не остануваат во стратосферата засекогаш. Кога слободниот [[атом]] на хлор ќе реагира со гасови како што е метанот (СН4), се сврзува во [[молекул]] на хлороводород (HCl), кој може да биде носен надолу кон тропосферата, каде тој исчезнува заедно со дождовите.
Cl∙ +
Затоа, доколку луѓето престанат да употребуваат хемикалии како CFC и други кои се штетни по озонот, а одат во стратосферата, можеби озонската обвивка евентуално самата ќе се поправи.
Ред 173 ⟶ 178:
Секоја пролет, озонската обвивка над Антартикот скоро исчезнува, формирајќи озонска дупка над целиот [[континент]]. Дупката е создадена како резултат на интеракцијата на некои хемикалии (хлорофлуројаглеводородите) создадени од човекот, на уникатната клима на Антартикот. Озонот во стратосферата го апсорбира ултравиолетовото зрачење од Сонцето, а со тоа го заштитува живиот свет. По откривањето на озонската дупка, многу од хемикалиите кои го уништуваат озонот се забранети, но тие ќе останат во атмосферата уште десетици години.
Во 2000 година, озонската дупка пораснала побргу од вообичаено и исклучително се проширила. Секоја година се зголемувала површината на озонската дупка при што најголема плоштината на нејзината површина изнесувала околу 11,4 милиони квадратни милји. Дебелината на озонската обвивка се мери во единици Dobson DU (Допсони). Кога вкупниот [[озон]] од стратосферата би се спуштил долу на Земјата и притоа да доведе до услови од t=0 ºC и p = 105 Pa, дебелината би била во просек около 3 mm. Просечното количество на [[зон]] на умерени географски ширини изнесува околу 300DU.
Во апсолутни единици: 1 DU = 2,69 * 1016 озонски молекули во cm2.
Инструмент со кој се мери вкупниот атмосферски озон од површината на Земјата, преку мерење на интензитетот на сончевото UV зрачење се нарекува Добсонов спектрафотометар. Тој работи со мерење на интензитетот на сончевата светлина на две бранови должини кои се апсорбираат од страна на озонот и две бранови должини кои не се апорбираат од страна на озонот.
Нивоа под 200 добсонови единици се сметаат за значително уништување на озонот. Рекордно ниското ниво на [[озон]] се мисли дека е резултат на ниските температури на Антартикот во есента и зимата. Според група британски истражувачи вкупното количество на [[озон]] опаѓало секој [[октомври]]. Така да во октомври, дупката се намалила драматично, многу побргу од вообичаено. До крајот на октомври, дупката била само една третина од претходната големина. Во типична година, озонската дупка не исчезнува до крајот на [[ноември]]. Во почетокот на октомври 1993 година измерено е рекордно ниво количество на [[озон]] од само 90DU. Научниците на [[НАСА]] биле изненадени со ова рано намалување на озонската дупка и шпекулираат дека е поврзано со климата во регионот.
Ред 180 ⟶ 187:
Процесот на уништување на озонската обвивка преставува сериозна закана за биосферата на нашата [[планета]], вклучувајќи го и здравјето на човекот. Штетните ултравиолетови зрачења предизвикуваат повеќе сериозни заболувања како [[рак]] на кожата и катаракта. Поради овие причини, зачувувањето на ознонската обвивка е витално за нашиот живот. Од откривањето на проблемот до денес, човештвото преземало повеќе мерки за заштита на озонската обвивка од нејзино понатамошно уништување, како и мерки со кои ќе се поправи веќе направената штета:
Во 1988 [[САД]] ја забрани употребата на CFC во лакови за коса и други аеросоли. Меѓународна конференција е создадена во САД за контролирање на овие хемикалии, потпишана од 22 земји. Создавањето и употребата на CFC од овој момент понатаму се ограничени.
Во 1987, е донесен меѓународен договор наречен Монтреалски протокол. Тој е потпишан од повеќето индустријализирани земји; во кој се целта е да се целосно исклучат средствата за индустријата која произведува CFC хемикалии, а со тоа и нивна целосна елиминација до годината 2000. Со овој договор е направен ефект, меѓутоа било тешко некои посиромашни нации како [[Кина]] и [[Индија]] строго да се придржуваат до договорот, поради големата важност на производството на CFC за нивната економија.▼
Создавање на Виенската Конвенција за Заштита на Озонската Обвивка. Во 1988 раководечкото собрание создало работна група да подготви конвенција во глобални рамки за заштита на озонската обвивка. Нејзините цели биле да обезбедат генерален договор за да се спречи уништувањето на озонската обвивка. Најпрвин, генералниот договор бил донесен; потоа странките почнале да го решаваат потешкиот проблем – донесувањето и одобрувањето на протоколи со кои ќе се естаблираат одредени контроли.▼
1990 во [[САД]] е изгласан „Амандманот за Чист Воздух“.▼
На 15 мај 1993 се издадени етикети за предупредување кои се испечатени на сите производи кои содржат супстанции кои се штетни за озонот.▼
CFC хемикалиите се потполно се исфрлени од употреба започнувајќи до 1 јануари 1996.▼
50% намалување на продукцијата на CFC на глобално ниво до 2000 година. 90 земји станале потписнички на конференцијата .▼
Направени се обиди да се создадат супстанции кои не се штетни за озонската обвивка. Така на пример, испитуван е HCFCs – 123 (1 – трифлуоро – 2 – дихлоретан, CF3CHCl2). Присуството на водороден [[атом]] во молекулата на CF3CHCl2 го прави соединението поосетлив на оксидација. Испуштен во атмосферата би се распаднал уште во тропосферата и никогаш нема да стигне до стратосферата. Меѓутоа, водородот го прави соединението повеќе биолошки реактивно од CFC. Испитувањата покажале дека HCFCs – 123 предизвикува тумор кај [[глувци]], додека неговиот токсичен ефект е непознат.▼
Со намалувањето на хлорните атоми, научниците предложиле испраќање на флота на авиони кои ќе испрскаат 50000 тони [[етан]] (C2H6) или [[пропан]] (C3H8) над Антартикот. Бидејќи хлорниот [[атом]] е реактивен, тој би реагирал со испрсканите органски супстанции. Производите на овие реакции нема да влијаат врз концентрација на озонот во стратосферата.▼
Продуктите C2H5∙ и C3H7∙ се радикали кои не би го повредувале озонскиот слој.▼
Помалку реактивен план со кој ќе се обнови озонската обвивка е да се создадат големи количини на [[озон]], а потоа истите да се исфрлат во стратосферата преку авиони. Технички ова решение е изводливо, но самата постапка би била скапа и за нејзино извршување би била потребна соработката на повеќе држави.▼
Во производството на фрижидери се пронајдени неколку алтернативи како на пример, greenfreeze, мешавина од [[пропан]] и изобутан. Со тоа се трајно заменети CFC хемикалиите во овие уреди.▼
▲
▲
▲
▲
▲
▲
Cl∙ + C<sub>2</sub>H<sub>6</sub> → HCl + C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>∙
Cl∙ + C<sub>3</sub>H<sub>8</sub> → HCl + C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>∙
▲Продуктите
▲
▲
| |||