Причины и последствия истощения озонового слоя

Озоновый слой расположен в верхней части стратосферы, на высоте 20-25 км. Название связано с тем, что в этом месте содержится озон (трехатомный оксиген). Этот участок защищает земную поверхность, поглощая избыточный солнечный ультрафиолет и вырабатывая при этом кислород. Одной из глобальных экологических проблем является истощение озонового слоя.

Почему происходит истощение озонового слоя?

Впервые истощение озонового слоя обнаружили в конце 50-х годов. Возникшая экологическая проблема стала объектом дискуссий между ученными.

Главный фактор, провоцирующий истощение озонового слоя Земли – техногенное воздействие. Из-за человеческой деятельности оказывается воздействие на озоновую прослойку. В наибольшей мере влияют газы, попадающие в атмосферу. Они меняют температуру в верхних частях атмосферы, вследствие чего озон распадается на молекулы.

Одни из основных веществ, способствующих истощению озона – фреоны. Это газообразные вещества, применяющиеся в аэрозолях и на промышленных предприятиях.

Истощению и образованию озоновых дыр способствует парниковый эффект. Он возникает из-за попадания в атмосферу газов, продуктов горения и разложения органических и неорганических отходов.

Еще одна причина истощения – запуск ракет и других высотных летальных аппаратов, двигатели которых влияют на состав атмосферы.

Можно ли восстановить озоновый слой?

Истощение наносит серьезный ущерб экологии и приводит к негативным для окружающей среды последствиям. Поэтому приобретает актуальность вопрос восстановления озонового слоя.

Есть несколько методов, повышения концентрация атмосферного озона для снижения риска образования дыр. Состав атмосферы стабилизируется и восстанавливается самостоятельно. Но для активизации этого процесса нужно устранить факторы, способствующие истощению. Разработаны методы восстановления нормального состояния озоновой прослойки с применением химических элементов.

Один из распространенных путей решения проблемы предусматривает подъем на 20-30 км состава, содержащего синтезированный в искусственных условиях озон. На высоте он распыляется, способствуя восстановлению. Вместо синтезированного озона в стратосферу могут доставлять смесь кислорода и водорода. Под действием ультрафиолета соединение распадается, влага испаряется, а оставшиеся молекулы кислорода соединяются в трехатомный элемент.

Последствия истощения озонового слоя

Концентрация озона в верхних слоях атмосферы постепенно уменьшается. Согласно результатам исследований, озон истощен на 2-10%, в зависимости от региона. В наибольшей мере это заметно на южном полюсе, так как образовавшаяся озоновая дыра над Антарктидой является крупнейшей.

Проблема истощения озонового слоя влияет на все сферы экологии. В некоторых местах возникают блуждающие озоновые дыры, где концентрация трехатомного кислорода падает на 20-40%. Они регистрируются, преимущественно, в регионах с резкими перепадами температур, например в пустынях.

Воздействие на здоровье людей и животных

Из-за разрушения озона в стратосфере нарушается защитная функция атмосферы. Увеличивается проникающая способность ультрафиолета, из-за чего он способен нанести вред здоровью. Повышенная концентрация ультрафиолетового излучения приводит к развитию болезней кожи, в том числе онкологического характера.

Увеличение потока УФ-лучей снижает иммунные функции организма, негативно влияет на зрение. Отмечается рост частоты катаракты в регионах, где озоновый слой тоньше нормы всего лишь на 1% или более.

Воздействие на наземные растения

Рост концентрации солнечной радиации негативно отражается на растительных клетках. Несмотря на то, что для большинства растений солнечный свет является необходимым для выработки питательных веществ при фотосинтезе, избыток ультрафиолета губителен.

Растения, подвергающиеся воздействию УФ-лучей, хуже растут. Развитие приостанавливается, масса растения падает. Плодовитость полезных культур сокращается. Из-за истощения в определенных регионах отмечается повышение температуры. Нарушение климатических условий может привести к гибели некоторых видов, если они не приспособлены к изменениям температур.

Воздействие на водные экосистемы

Увеличивающийся поток солнечной радиации неминуемо влияет на состояние водных ресурсов. Вода способна защитить от УФ-излучения те виды флоры и фауны, которые живут на глубине. Но для поверхностных видов рыб и растений избыток ультрафиолета губителен.

В регионах, над которыми обнаружено озоновое истощение, отмечается повышенная смертность среди морской рыбы и растений. Из-за избытка ультрафиолета сокращается количество кислорода, необходимого для дыхания водной фауне. Ультрафиолетовое излучение усиливает испарение жидкости, что приводит к обмельчанию водоемов и гибели рыб.

Воздействие на биохимические циклы

Озоновые дыры оказывают негативное влияние на протекающий круговорот веществ. Из-за избытка ультрафиолета происходит ускоренное разрушение кислорода. Кроме этого, под действием УФ-излучения ускоряются окислительные процессы в почве, которые также затрачивают кислород.

Согласно результатам исследования, для восстановления атмосферного воздуха, при условии исключения техногенных факторов, требуется до 2 тыс. лет.

Воздействие на качество воздуха

Воздух представляет собой смесь газов. Он включает кислород и азот, незначительную долю озона, других химических элементов и соединений. Воздух необходим для дыхания живых организмов, так как с его помощью осуществляется окисление питательных веществ и выработка энергии, посредством которой поддерживается жизнедеятельность.

Рост уровня солнечной радиации на фоне истощения озонового слоя приводит к изменению свойств и состава воздуха. В совокупности с химическим загрязнением, этот фактор оказывает крайне вредное воздействие на все организмы, для выживания которых необходим воздух.

Воздействие на металлы

Озон характеризуется окисляющем эффектом. Он способен окислять все металлы, кроме золота и платины. Истощение слоя влияет на окислительные процессы, из-за чего естественные функции атмосферных слоев нарушаются. Это может повлиять на свойства элементов-металлов и иных веществ.

Озоновый слой считается своеобразной защитной мембраной, защищающей поверхность планеты от солнечной радиации. Истощение – процесс разрушения озонового слоя, влияющий на экологическую ситуацию и способен спровоцировать глобальную экологическую катастрофу. Используются разные способы восстановления верхних слоев атмосферы, что позволяет предотвратить образование новых озоновых дыр и стабилизировать показатели на ранее поврежденных участках.