Экология, контрольная

1. Истощение озонового слоя атмосферы — глобальная угроза жизни на планете.

Присутствие озона в атмосфере впервые было выявлено К. Шенбейном в 1839 г. Он предположил присутствие в воздухе «коего газа со специфическим запахом (ozein — пахнуть, греч.), обладающего окислительными свойствами. В 1881 году В. Хартли указал, что именно атмосферный озон является причиной резкого «обрыва» спектра солнечной радиации в ее ультрафиолетовой части при значениях длины волны 300 нм и меньше. В 1918 г. эксперименты Стратта по исследованию оптических свойств атмосферы позволили выдвинуть гипотезу, что на некоторой высоте концентрация озона должна значительно превышать его содержание у земной поверхности. В 1921 г. Французские физики К. Фабри и X. Бьюиссон доказали, что ввеществом, поглощающим ультрафиолетовую солнечную радиацию при ее прохождении через атмосферу, является озон, и слой его максимальной концентрации в атмосфере расположен выше 20 км. В 20-е годы XX века Дж. Добсон и его сотрудники исследовали горизонтальное распределение озона на основе данных шести европейских станций. В настоящее время наблюдения за концентрацией озона в атмосфере ведутся с наземных станций, со путников и с помощью регулярно запускаемых ракет и зондов.

В 1930 г. Сидней Чепмэн предложил фотохимическую гипотезу для объяснения происхождения озона в стратосфере. Более поздние иизмерения показали, что эта гипотеза неплохо согласуется с вертикальным профилем озона.

Реакции образования озона:

О2 + hν → 2О О2 + O → О3

Озон — одна из форм существования кислорода. Для возникновения молекулы озона необходим атомарный кислород О. Образование озона в стратосфере происходит в основном за счет фотодиссоциации молекулярного кислорода 02 ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ< 242,4 нм. В тропосфере интенсивность солнечной радиации недостаточна для разрыва связей в молекуле кислорода О2, и основными источниками О являются фотохимические процессы окисления углеводородов (в частности, метана) в присутствии азотных окислов.

Концентрация озона с высотой увеличивается, достигая максимальных значений в слое 20−25 км (рис. 1). Выше количество озона начинает вновь уменьшаться, поскольку скорость разрушения молекул озона под воздействием солнечного излучения становится больше скорости их образовании.

Изменение концентрации озона с высотой

Из-за ослабления солнечного излучения озон не успевает разрушиться в том же месте, где он образовался. Атмосферные течения переносят озон, перераспределяя его содержание в атмосфере по горизонтали и вертикали.

В соответствии с различными механизмами формирования и разрушения озона можно выделить три его основных резервуара. Первый — тропосферный озон. Второй — стратосферный озон, который ограничивает