Самая большая озоновая дыра. Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать Озон интересные факты
Эта большущая дыра в озоновом слое земли была открыта в 1985 году, появилась она над Антарктидой. В диаметре она составляет более одной тысячи километров, а по-площади - примерно девять миллионов километров в квадрате.
Ежегодно в августе-месяце дыра исчезает и происходит это так, будто этой огромной озоновой бреши никогда и не было.
Озоновая дыра - определение
Озоновая дыра - это уменьшение или полное отсутствие концентрации озона в озоновом слое Земли. Согласно докладу Всемирной метеорологической организации и общепринятой в науке теории, значительное уменьшение озонового слоя вызвано всё увеличивающимся антропогенным фактором - выделением бром- и хлорсодержащих фреонов.
Есть и другая гипотеза, по которой сам процесс образования дыр в озоновом слое естественный и не кои образом не связан с результатами деятельности человеческой цивилизации.
Уменьшение в атмосфере концентрации озона вызывает совокупность факторов. Одним из главных является уничтожение молекул озона при происхождении реакций с различными веществами природного и антропогенного происхождения, а также отсутствие солнечного света и излучения на протяжении полярной зимы. Сюда можно отнести и полярный вихрь, который является особо устойчивым и препятствующим проникновению озона из широт приполярья, и образующиеся стратосферные полярные облака, поверхность частиц которых выступает катализатором для реакции распада озона.
Указанные факторы характерны для Антарктиды, а в Арктике полярный вихрь намного слабее из-за того,что там нет континентальной поверхности. Температура здесь больше на некоторую величину, в отличии от Антарктиды. Полярные стратосферные облака в Арктике менее распространены и имеют тенденцию к распаду в начале осеннего периода.
Что такое Озон?
Озоном является ядовитое вещество, которое вредно для человека. В небольших количествах он имеет весьма приятный запах. Чтобы убедится в этом, можно прогуляться в лесу поле грозы - в пору насладимся свежим воздухом, но позже будет очень плохое самочувствие.
В обычных условиях внизу атмосферы Земли озона практически нет - это вещество присутствует в больших количествах в стратосфере, начинающейся где-то около 11 километра над землёй и проcтирающейся до 50-51 километра. Озоновый слой лежит как раз на сомом верху, то есть, примерно на 51-ом километре над землёй. Этот слой поглощает смертельные лучи солнца и тем самым защищает нашу и не только нашу с вами жизнь.
До открытия озоновых дыр озон считали веществом, который отравляет атмосферу. Считали, что атмосфера переполнена озоном и что это именно он - главный виновник «парникового эффекта», с которым нужно что-то делать.
В настоящем же, человечество наоборот пытается предпринять шаги для восстановления озонового слоя, так как озоновый слой становится тоньше по всей Земле, а не только над Антарктидой.
Озон - слово греческого происхождения, которое в переводе означает “пахучий”. Что такое озон? По своей сути, озон О3 - это газ голубого цвета с характерным запахом, который ассоциируется с запахом воздуха после грозового дождя. Особенно ощущается вблизи источников электрического тока.
История обнаружения озона учеными
Что такое озон? Как он был открыт? В 1785 физиком из Голландии Мартином ван Марумом было проведено несколько экспериментов, направленных на исследование воздействия электрического тока на кислород. По их результатам ученый исследовал появление специфической "электрической материи". Продолжая работать в данном направлении, в 1850 году ему удалось определить способность озона взаимодействовать с органическими соединениями и его свойство в качестве окислителя.
Впервые дезинфицирующие свойства озона были применены в 1898 году на территории Франции. В городке Бон Вояж был построен завод, который осуществлял обеззараживание и дезинфекцию воды из реки Вазюби. В России первый завод по озонированию был запущен в Санкт-Петербурге в 1911 году.
Широкое применение озон получил в годы Первой мировой войны в качестве антисептического средства. Озонокислородная смесь применялась для лечения заболеваний кишечника, пневмонии, гепатита и практиковалась при инфекционных поражениях после хирургического вмешательства. Особенно активно озонированием начали заниматься с 1980 года, толчком к этому стало появление на рынке надежных и энергосберегающих В настоящее время с помощью озона очищают около 95% воды в США и по всей Европе.
Технология образования озона
Что такое озон? Как он образуется? В естественной среде озон находится в атмосфере Земли на высоте 25 км. По сути, это газ, который образуется в результате ультрафиолетового излучения Солнца. На поверхности он образует слой толщиной 19-35 км, который защищает Землю от проникновения солнечной радиации. Согласно трактовке химиков, озон - это активный кислород (соединение трех атомов кислорода). В газообразном состоянии он голубой, в жидком имеет оттенок индиго, а в твердом - это темно-синие кристаллы. О3 - это его молекулярная формула.
Каков вред озона? Он относится к самому высокому классу опасности - это очень ядовитый газ, токсичность которого приравнивается к категории боевых отравляющих веществ. Причиной его появления являются электрические разряды в атмосфере (3O2 = 2O3). В природе почувствовать его можно после сильных вспышек молний. Озон хорошо взаимодействует с другими соединениями и считается одним из Поэтому его используют для уничтожения бактерий, вирусов, микроорганизмов, для очистки воды и воздуха.
Негативное влияние озона
На что влияет озон? Характерной особенностью этого газа является способность быстро взаимодействовать с другими веществами. Если в природе наблюдается превышение нормативных показателей, то в результате его взаимодействия с тканями человека могут возникнуть опасные вещества и заболевания. Озон - сильнодействующий окислитель, при взаимодействии с которым быстро разрушаются:
- натуральная резина;
- металлы, за исключением золота, платины и иридия;
- бытовые приборы;
- электроника.
При больших концентрациях озона в воздухе происходит ухудшение здоровья и самочувствия человека, в частности:
- раздражается слизистая оболочка глаз;
- нарушается функционирование органов дыхания, которое приведет к параличу легких;
- наблюдается общая усталость организма;
- появляются головные боли;
- возможно появление аллергических реакций;
- жжение в горле и тошнота;
- происходит негативное влияние на нервную систему.
Полезные свойства озона
Очищает ли озон воздух? Да, несмотря на свою газ является очень полезным для человека. В небольших концентрациях он отмечается отличными дезинфицирующими и дезодорирующими свойствами. В частности, он губительно действует на вредные микроорганизмы и производит к уничтожению:
- вирусов;
- различных видов микробов;
- бактерий;
- грибков;
- микроорганизмов.
Чаще всего озон используют во время эпидемии гриппа и вспышек опасных инфекционных заболеваний. С его помощью очищают воду от разного рода примесей и соединений железа, при этом обогащают ее кислородом и минералами.
Интересная информация об озоне, сфера его применения
Отличные дезинфицирующие свойства и отсутствие побочных эффектов привели к появлению спроса на озон и его широкому применению в различных отраслях экономики. В наши дни озон успешно используется для:
- удовлетворения потребностей фармацевтической отрасли;
- очистки воды в аквариумах и рыбных хозяйствах;
- дезинфекции бассейнов;
- медицинских целей;
- косметических процедур.
В медицинской отрасли озонирование практикуется при язвах, ожогах, экземах, варикозе, ранах и дерматологических заболеваниях. В косметологии озон применяют для борьбы со старением кожи, целлюлитом и лишним весом.
Влияние озона на жизнедеятельность живых существ
Что такое озон? Как он влияет на жизнь на Земле? Согласно исследованиям ученых, 10% озона находится в тропосфере. Этот озон является составным компонентом смогов и выполняет роль загрязнителя. Он негативно сказывается на дыхательных органах людей, животных и замедляет рост растений. Однако его количество очень мало, чтобы существенно вредить здоровью. Значительная часть вредного озона в составе смогов - это продукты функционирования автомобилей и электростанций.
Значительно больше озона (около 90%) находится в стратосфере. Этот поглощает биологически вредное ультрафиолетовое излучение Солнца, тем самым защищая людей, флору и фауну от негативных последствий.
Кто же не помнит, как бодрит после грозы свежий воздух! И какой приятный запах стоит после ударов молний. И этот аромат невозможно спутать ни с одним другим. Он ассоциируется со свежестью. Этот запах создает озон, молекулы которого появляются при прохождении молнии через атмосферу. Именно особому аромату озон обязан своим названием. На популярном в прошлом у ученых греческом языке это слово и означает« пахучий».
С химической точки зрения озон — модификация обычного кислорода. Благодаря химическим свойствам его еще называют активным кислородом. Если молекула обычного и привычного кислорода состоит из двух одинаковых атомов(его формула О2), то в молекуле озона содержится три таких же атома, и ее формула — О3. Молекулярная масса этого газа в 1,5 раза больше, чем у кислорода, и составляет 48(против 32 у О2). При стандартных, или обычных условиях(температура и давление) озон самопроизвольно превращается в кислород, и эта реакция происходит с выделением тепла.
В атмосфере земли имеется озоновый слой, расположенный на высоте 20−30 км выше уровня поверхности. В нижней части атмосферы озон возникает при прохождении больших энергий через атмосферу — ударе молнии, мощных электрических разрядах, работе рентгеновского оборудования.
Химическая активность озона намного выше, чем у его изомера — молекулярного кислорода. Он значительно быстрее, чем молекулярный кислород, образует химические связи с самыми разнообразными веществами. Озон часто используют для борьбы с бактериями — он быстро их убивает. Поэтому его применяют при дезинфекции питьевой воды или воздуха.
А кто же открыл Озон?
Открытие озона — заслуга физика из Голландии Ван Марума. Он сообщил научной общественности об открытии в 1785 году. Спустя больше полувека, в 1850, была исследована его окислительная способность, и открыта способность формировать сдвоенные молекулярные связи при взаимодействии с органическими молекулами. Практическое применение этих свойств сегодня часто можно встретить во многих отраслях промышленности.
Озон — очень сильный окислитель. Кроме того, широко используются его дезинфицирующие способности. Он пагубно действует на любые микроорганизмы, включая вирусы. Погибают от озона и виды, нечувствительные к воздействию соединений хлора.
Применяется озон и вместо традиционного хлорирования для подготовки питьевой воды. Первое его применение в этом качестве было поведено в 1898 году, в городе Сан Мор во Франции. А первое предприятие по промышленному озонированию появился в 1907 году, в городке Бон Вуаяж . Он обрабатывал в сутки до 22 500 кубометров воды из реки Вазюби, поставляя ее в Ниццу. В Российской Империи первая такая станция появилась в 1911 году в Санкт-Петербурге, и до 1916 года это направление водоочистки активно развивалось. Новый виток такой обработки начался с 1980-х годов, после изобретения компактных, надежных, но главное — более экономных озонаторов — устройств для производства озона в промышленных объемах.
В ходе Первой мировой войны применялся озон и в медицине, в качестве антисептика. С 1935 года начались опыты по применению озона в качестве терапии болезней кишечника. Ректальное введение газа показало благоприятный эффект при многих язвенных заболеваниях, колитах, геморрое и уничтожении патогенной микрофлоры кишечника. Проводились опыты по использованию озона в хирургии, в лечении туберкулеза, других болезней легких, герпеса, многочисленных инфекционных и прочих заболеваний.
Сегодня озон становится все более популярным для уничтожения микробов в воде, воздухе и продуктах, так как этот метод надает неприятных эффектов и нежелательного запаха.
В Европейских странах и США сегодня подготовка питьевой воды с участием озона составляет 95% от всего ее объема. Озонирование и для очистки промышленных и бытовых стоков. Обработка убирает следы многих опасных веществ: цианидов, остатков переработки нефтепродуктов, соединений серы, фенолов и других опасных отходов, которые могут нарушить экологическое равновесие.
Атмосферный озон, образующийся в верхних слоях атмосферы, защищает все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Поэтому истончение этого слоя и образование« озоновых дыр» может крайне неблагоприятно сказаться на всем животном и растительном мире, включая человека.
Озоновый слой - это своего рода покрывало, надёжно защищающее нашу планету от ультрафиолетового излучения. 16 сентября 1987 года в Монреале был подписан Протокол об озоноразрушающих веществах. Его суть сводилась к остановке производства химических веществ, которые разрушают озоновый слой планеты. В честь этой даты был установлен Международный день охраны озонового слоя, который отмечается ежегодно 16 сентября начиная с 1995 года. АиФ.ru рассказал некоторые интересные факты об озоновом слое планеты.
Озоновый слой - это часть стратосферы Земли на высоте от 12 до 30 км (в зависимости от широты). Он возник под воздействием солнечного ультрафиолета, который разбил молекулярный кислород О2 на атомы. Эти атомы затем соединились с другими молекулами О2 и превратились в озон - О3. По сути, чем выше концентрация озона, тем лучше он защищает биологические организмы от солнечной радиации.
Словосочетание «озоновая дыра» появилось не потому, что в озоне на самом деле нашли дыры. Термин этот возник благодаря спутниковым снимкам общего содержания озона в атмосфере над Антарктикой, на которых было видно, как меняется толщина озонового слоя, в зависимости от сезона.
Разрушение озонового слоя и воздействие фреонов
Впервые о том, что озоновый слой истончается, заговорили в 1957 году. Некоторые исследователи в процессе колебания толщины озонового слоя проблемы не видят. В конце полярной зимы и в начале полярной весны слой озона сокращается, а после наступления полярного лета он увеличивается.
Считается, что фреоны, используемые в производстве бытовых аэрозолей, вспенивателя теплоизоляции и холодильников, оказывают негативное влияние на озоновый слой. Как только появились соответствующие исследования, производители этих вещество пытались дискредитировать гипотезу.
Однако тот факт, что фреон влияет на истощение озонового слоя, доказали исследователи Пауль Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуланд в 1995 году. За это им была вручена Нобелевская премия.
Озоновые дыры
Основные выбросы фреонов происходят в Северном полушарии, а наиболее интенсивное истощение озонового слоя наблюдается над Антарктикой. Почему? Оказывается, фреоны хорошо перемещаются в слоях тропосферы и стратосферы, а срок их «жизни» исчисляется годами.Ветер разносит фреоны по всей атмосфере, в том числе и в Антарктику. При очень низких температурах происходит необычная химическая реакция - на ледяных кристалликах стратосферных облаков из фреонов выделяется хлор и замерзает. С приходом весны льдинки тают, и высвобождается хлор, который разрушает озон.
Разрушается ли озоновый слой только над Антарктикой? Нет. Озоновый слой истончается над обоими полушариями, что доказано долговременными измерениями концентрации озона в разных точках планеты.
Глобальное потепление
Не все учёные сходятся во мнении относительно глобального потепления. Хотя в 1995 году на Мадридской конференции ООН потепление было признано научным фактом, некоторые до сих пор считают это мифом и приводят свои доказательства.
Согласно наиболее распространённой точке зрения в научной сфере, глобальное потепление - это реальность, и происходит оно из-за деятельности человека. Не последнюю роль в этом играет истончение озонового слоя.
Как следует из последних наблюдений, северные реки остаются замёрзшими в среднем на 2 недели меньше, чем раньше. Кроме того, продолжается таяние ледников.
Озон - аллотропическая модификация кислорода, является одним из сильнейших окислителей. Благодаря высокой химической активности, озон активно вступает в реакцию с большинством известных веществ, как органического, так и неорганического происхождения, продуктами реакции которых являются нейтральные вещества - углекислый газ, вода или соли.
Применение озона разнообразно и имеет ряд значительных преимуществ, перед традиционными методами санитарной обработки, благодаря высокой окислительной способности, простоте получения и использования, дешевизне. Особенно озон эффективен для санитарной очистки воды и воздуха.
Озоном уничтожаются практически все виды микроорганизмов и вирусов. Он задерживает или вообще приостанавливает развитие плесени и грибов. В некоторых технологиях, например, таких, как дезодорация (уничтожение запахов) или очистка помещений от паров ртути (демеркуризация), озон не имеет себе равных.
Запах озона в момент обработки:
Озон имеет характерный запах, знакомый всем нам с детства. Озон пахнет, как при кварцевании медицинского кабинета. Также мы чувствуем запах озона после грозы, когда он образуется при электрическом разряде.
Как озон действует на человека:
Газообразный озон является токсичным веществом и в высоких концентрациях способен вызвать ожоги верхних дыхательных путей, раздражение глаз, и даже отравление.
Однако человек начинает чувствовать запах озона уже тогда, когда его концентрация в окружающем воздухе составляет 10% от допустимой нормы, поэтому легкий запах озона не может быть поводом для беспокойства.
Установлено, что токсическое действие озона проявляется при 5...10- кратном превышении его содержания по сравнению с природным воздухом (20...40 мкг/м3). Установлено также, что при добавлении в кондиционированный воздух озона в концентрациях 10...15 мкг/м3 отмечается положительное влияние на функцию дыхания: частота дыхания становится реже, возрастает жизненная емкость и максимальная вентиляция легких. Кроме того, к концу рабочего дня у работников наблюдается некоторое снижение систолического артериального давления, в несколько раз снижается количество жалоб на «недостаток» в служебных помещениях кислорода (духоту).
При дезинфекции помещения, концентрация озона может составлять 3-20 мг/м3, поэтому дезинфекция озоном производится в отсутствии людей (ПДК в воздухе рабочей зоны 0.1 мг/м3). Однако опасность озона не следует преувеличивать: молекула О3 очень неустойчива (период полураспада при комнатной температуре 20-30 минут). После прекращения работы озонатора, озон быстро самораспадается, его концентрация стремится к природной, для этого всего лишь необходимо соблюдать выдержку помещения при отсутствии людей (2-3 часа) или проветрить помещение (15-30 минут).
"В природных концентрациях (0.01-0.03 мг/м3) озон обладает стимулирующим действием на организм человека - повышает устойчивость к действию токсичных веществ, гипоксии, вызывает увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови, увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов, повышает иммунобиологический потенциал организма, положительно действует на дыхательную функцию" (Большая медицинская энциклопедия).