Али Гаджиев - персональный сайт

Звучит свирель в лучах восхода 
И, рассекая пустоту, 
Звучит мелодия поэта 
И сердце радуется дню.
Мотив волшебного сонета 
Раскрасил небо в синеву 
И с первым проблеском рассвета 
Закат спасает честь свою.

Звучит свирель в лучах восхода 
И нежной песней поутру 
Звучит мелодия для ветра – 
И дополняет красоту.
Вобрав гармонию от света 
И сокрушая тишину, 
Поет свирель в душе поэта 
И украшает жизнь мою.

Диета Али Галджиева

Главная / Философия / ОЗОН, ПОГОДА, ЗДОРОВЬЕ

ОЗОН, ПОГОДА, ЗДОРОВЬЕ

   Озон является малой составляющей в атмосфере. Малой – потому что его мало, очень мало по сравнению с другими атмосферными составляющими – азотом, кислородом, водородом. Но в атмосфере, как и в обществе – важен не тот, кого много, а тот, кто активнее. Именно из-за своей активности озон, несмотря на то, что его мало, является, пожалуй, самым главным газом в атмосфере. Судите сами. Озон задерживает ультрафиолетовое излучение Солнца именно в той области спектра, где оно губительно для ДНК. Он защищает все живое от гибели. Далее. Озон служит пленкой на теплице, в которой все мы живем. Не будь этой пленки, не было бы приемлемой для нас погоды, климата. Несмотря на столь важную роль озонного слоя в жизни всей биосферы Земли, человек начал его разрушение. Вначале в озонном слое Земли появилась дыра в Антарктиде, затем над Австралией, потом целое ожерелье озонных дыр в Арктике. Это сегодня. А что будет завтра? Не следует думать, что проблема озонных дыр это проблема наших детей и внуков. Последствия озонных дыр, как и СПИД, рядом с нами. Мы просто не хотим это видеть, нам так проще. А на самом деле изменения в атмосфере, гидросфере, биосфере, которые связаны с существованием озонных дыр, уже происходит. Кто думает о здоровье, своем и других, должен знать, откуда ждать беды.

   Озон является разновидностью кислорода. У кислорода, которым мы дышим, молекула содержит два атома. У озона молекула содержит три атома. Озон содержится в атмосфере на всех высотах, от поверхности Земли до 60 км. На разных высотах роль озона и его время жизни зависит от тех газов, которые его окружают. Озон вступает с некоторыми из них в реакции и претерпевает превращения. Важную роль в судьбе озона играют и движения атмосферного воздуха. На поверхности Земли ветры в десятки метров в секунду мы считаем очень сильным. В атмосфере на высоте в десятки километров скорости ветров в десятки раз больше. Поэтому идет непрерывный перенос воздушных масс из одних мест в другие. Благодаря таким движениям, которыми охвачена вся атмосфера от поверхности Земли до высоты примерно 100 км, состав атмосферы на этих высотах сохраняется постоянным. Это очень важно, поскольку происходит перенос образованных внизу веществ вверх, а образованных вверху – вниз. Всю эту область, поэтому называют турбосферой. Она заканчивается на высоте 100 – 110 км турбопаузой. Выше этого уровня полного перемешивания воздуха нет. Здесь роль турбулентных движений значительно меньше.

   Молекулы атмосферного озона «зажаты» другими частицами атмосферного газа. Поэтому они вынуждены двигаться вместе с ними. Наблюдая за движениями озона, можно судить о движении всей воздушной массы. Озон является своего рода трассером, который позволяет наблюдать за динамикой атмосферы и изучать ее. Почему именно озон? Ведь кроме озона в атмосфере имеются и другие частицы, так называемые малые составляющие. Потому что озон очень активен, за ним легко вести наблюдения, определять его количество и перемещения.

   Поэтому нельзя понять образование озона, перемещения его за время жизни и, наконец, его смерть, не зная, в каких условиях озон находится, с каким газом ему приходится двигаться и взаимодействовать, действию какого излучения он подвержен. Необходимо рассмотреть, что собой представляет атмосферный газ.

   Воздух у поверхности Земли состоит в основном из азота и кислорода. Углекислый газ составляет 0033%, аргон – 0,934%. Неон, гелий, метан, криптон, водород, окислы азота и ксенон являются малыми составляющими. В количественном отношении ими можно пренебречь. Но только в количественном, когда говорят о плотности, массе, давлении. В качественном же отношении некоторые из них играют очень важную роль. Что касается озона, то он является очень малой составляющей. Если весь озон собрать у поверхности Земли при нормальном давлении и нормальной температуре, то получится пленка толщиной всего 3 мм.

   Воздух содержит также целый ряд аэрозолей – примесей, которые находятся в твердом и жидком состоянии. Они могут быть как естественного, так и искусственного происхождения. Аэрозоли отличаются как по химическому составу, так и по размерам и физико-химическим свойствам. Аэрозолями, например, являются кристаллы льда, частицы пыли и т.д. В атмосфере содержатся большое количество аэрозолей промышленного происхождения.

   Крупные частицы играют важную роль в атмосферных процессах и в формировании погоды. Они служат ядрами, на которых начинается конденсация водяного пара. Аэрозольные частицы малых размеров сохраняются в атмосфере очень долго, переносясь воздушными течениями на очень большие расстояния. В результате турбулентного перемешивания воздуха аэрозоли заносятся в верхние слои атмосферы вплоть до турбопаузы. Они вступают в реакции с другими составляющими атмосферного газа. Значительная часть аэрозолей создается человеком. Поднимаясь на уровень озонного стратосферного слоя, они вступают в реакции с озоном и уничтожают его. Собственно, аэрозоли уничтожают озон не только в озонном слое, но и ниже, и даже у поверхности Земли.

   Наряду с озоном особую роль в формировании условий на Земле играет углекислый газ. Он, как и озон, является малой составляющей атмосферы. Особая роль углекислого газа состоит в том, что он поглощает и переизлучает часть инфракрасного излучения, испускаемого земной поверхностью. Стабильность земных условий поддерживается балансом поглощаемой и излучаемой Землей энергией. Поэтому увеличение содержания в атмосфере углекислого газа может этот баланс нарушить. Тогда Земля будет продолжать поглощать то же самое количество солнечного излучения, а излучать в окружающее пространство она станет меньше. Ее температура станет повышаться.

   Пыль и другие частицы, которые попадают в атмосферу при извержениях вулканов и от других источников, в частности от промышленных предприятий, также влияют на температуру земной поверхности и приземного слоя воздуха. Чем их больше, тем сильнее они задерживают солнечное излучение и тем самым приводят к уменьшению температуры планеты. Но роль озона в тепловом режиме Земли и ее атмосферы определяющая.

   Распределение различных составляющих по высоте зависит не только от действия силы тяжести, но и от солнечного излучения. Солнечное излучение не только ионизирует атомы и молекулы атмосферного газа, но и расщепляет молекулы, диссоциирует их. Поэтому чем выше, тем больше молекул кислорода преобразуется в атомы кислорода.

   Максимумы озона образуются при соединении молекулы кислорода и атома кислорода. Образуется молекула, состоящая из трех атомов кислорода. Основная масса озона сосредоточена на высотах примерно 25 км. В высоких широтах увеличение количества озона начинается на высоте 8 – 9 км, тогда как на низких широтах – на высоте 18 км. Плотность озона на определенной высоте достигает максимума, а выше этого уровня она уменьшается. Озонный слой с высотой меняет изменение температуры. По мере подъема над поверхностью Земли температура воздуха уменьшается. Но на высотах, где озона больше всего, температура увеличивается. Это и понятно, поскольку озонный слой является аккумулятором тепла.

   Исчезает озон в следующих реакциях. Молекула озона соединяется с атомами кислорода, и образуются две молекулы кислорода. Кроме того, молекулы разрушаются солнечным излучением. При этом образуется молекулярный и атомный кислород. Диссоциацию молекул озона способно производить солнечное излучение в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях.

   Озон образуется эффективно из молекулярного и атомного кислорода на высотах 30 – 70 км. Реакции с разрушением озона протекают на всех высотах, вплоть до поверхности Земли. Рассмотрим более подробно разрушение озонного слоя. Оно связано в частности с метаном. От метана зависит климат на Земле. Содержание метана в земной атмосфере растет. Метан попадает в атмосферу разными путями. Прежде всего, метан в атмосфере имеет биогенное происхождение. Кроме того, значительное количество этого газа попадает в атмосферу в результате выбросов. Он поступает и при разработке газовых и нефтяных месторождений. Изменения показывают, что в районах эксплуатации газовых и нефтяных месторождений концентрация метана повышена, и она сильно меняется как во времени, так и в пространстве. От земной поверхности метан поднимается вверх, в атмосферу. По некоторым оценкам, в течение года от поверхности Земли уходит примерно 10 миллиардов тонн метана. Метан образуется также в естественных микробиологических процессах в застойных и почвенных водах. Он образуется в техногенных процессах с участием природного газа, при сгорании биомассы и угля. Количество метана в атмосфере увеличивается примерно на 2 % ежегодно.

   Рост количества метана происходит не только потому, что его образуется с каждым годом все больше. Дело в том, что разрушение метана происходит из года в год все медленнее. Количество метана непосредственно связано с количеством озона. Посредниками тут являются окислы азота.

   Источником окислов азота является закись азота. Она сама по себе малоактивна и не реагирует с каким-либо составляющими атмосферы. Она даже плохо растворяется в воде. Образуется закись азота из связанного азота в процессе денитрификации. Этот процесс обеспечивают микроорганизмы, которые находятся в почве и океане. Таким путем в атмосферу с поверхности суши поступает в год около 50 миллионов тонн закиси азота. Еще примерно 10 миллионов тонн закиси азота поставляет в атмосферу океан. Закись азота поднимается до самой стратосферы. На этом пути она мало разрушается солнечным излучением. Стратосферы достигает примерно половина всей закиси азота, которая образуется на суше и в океанах. Глобальная эмиссия закиси азота за последнее столетие увеличилась примерно на 50 %. Как это сказывается на озоне? Подсчитано, что если количество закиси азота удвоится, то из-за этого количество стратосферного азота уменьшится на 5 %. Очень важно, что закись азота в нижней атмосфере живет очень долго (примерно 150 лет).

   В стратосфере из закиси азота образуется окись азота, которая является очень активной. В год в стратосфере ее образуется примерно 4 миллиона тонн. В стратосфере имеется большое количество двуокиси азота, основным поставщиком которой является промышленность. В тропосфере двуокись азота частично вымывается осадками. Поэтому чем выше в тропосфере, тем двуокиси азота меньше. Но все равно ее достаточно, чтобы проникать в стратосферу. В стратосфере ее количество с высотой меняется мало. Молекулы двуокиси азота вступают в реакции с атомным кислородом и образуют молекулы окиси азота и молекулярного кислорода. Далее молекулы окиси азота вступают в реакции с молекулами озона и уничтожают их. Так разрушается озон.

   Молекулы азота, которых в стратосфере очень много, под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также высокоэнергичных заряженных частиц, диссоциируют, разрываются на атомы. Образованный атомный азот очень активен. Он тут же взаимодействует с молекулярным кислородом и образует окись азота и атомный кислород. Оба эти вещества очень опасны для озона.

   Озон активно разрушают и окислы хлора. Реакций с участием хлора в стратосфере имеется несколько десятков. Значительное количество хлористого водорода выбрасывается в стратосферу после извержений вулканов. При этом продукты извержения достигают высоты 18 – 20 км.

   Сера, выбрасываемая в атмосферу, также достигает стратосферы. Ее ежегодный выброс составляет миллионы тонн. Из двуокиси серы образуется серная кислота.

   Активными разрушителями озона являются фреоны. Это собирательное название целой группы химических веществ, которые используются в холодильных установках. Фреоны используются также в качестве распылителей в аэрозольных упаковках. Они также применяются для приготовления вспенивающего средства для производства пенопластов.

   Фреоны достаточно быстро поднимаются в стратосферу благодаря непрерывному турбулентному движению атмосферного газа. Фреоны в стратосфере разлагаются ультрафиолетовым излучением Солнца. При этом выделяются активные атомы хлора, которые и участвуют в разрушении озона.

   На количество озона оказывают влияние и процессы, вызванные полетами сверхзвуковых самолетов. В камерах сгорания турбореактивных двигателей этих самолетов создается высокая температура. Это способствует образованию окислов азота из азота и кислорода. Чем больше мощность двигателя, тем выше температура, тем эффективнее идет образование окислов азота. Естественно, что при этом важна и высота. Чем ближе к озонному слою летит самолет, тем он опаснее. Таким путем ежегодно выбрасывается в атмосферу более 1 миллиарда тонн окиси азота. И все это участвует в разрушении озонного слоя.

   Ракетоносители, которые используются при запусках космических кораблей многоразового использования, также выбрасывают в атмосферу хлор и его соединения. Надо иметь в виду, что одна молекула хлора способна уничтожить до ста тысяч молекул озона.

   Уже говорилось, что закись азота очень опасна для озона. Она, в частности, образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхнем слое океанов и морей. За последние десятилетия очень резко возросло количество минеральных удобрений, вносимых в почву. Процесс денитрификации самым прямым образом связан с количеством связанного азота в почве. С увеличением количества вносимых в почву минеральных удобрений в такой же мере возрастает и количество образующейся при этом закиси азота. Затем из закиси азота образуется окислы азота, которые активно разрушают озон в стратосфере.

   Разрушение озонного слоя производят и продукты, образующиеся в результате ядерных взрывов. При таких взрывах температура повышается настолько (как и в двигателях высотных самолетов), что весь молекулярный кислород превращается в атомный. По весу его становится примерно 20 %.

   Как уже говорилось, опасная для озона закись озона образуется и при сжигании топлива. Она обнаруживается в дымовых газах электростанций.

   В тропосфере и стратосфере проходят сотни химических реакций, которые прямо или косвенно оказывают влияние на количество озона. Человечество выбрасывает в тропосферу и стратосферу миллионы тонн новых веществ, которых раньше там не было. Следовательно, мы меняем всю систему протекающих там химических реакций. Это касается и тех реакций между химическими соединениями, которые приводят к уничтожению озона. Значит, в любой день количество может перейти в качество. Могут создаться такие условия, при которых каждый из механизмов разрушения озона может стать определяющим, роковым. Поэтому ни одно вещество, которое мы забрасываем в атмосферу, нельзя сбрасывать со счетов.

   То, что сейчас озонный слой все еще существует, несмотря на то, что мы не прекращаем засорять стратосферу, не должно успокаивать. Есть одна очень коварная вещь, о которой мало кто догадывается. Дело в том, что заброшенные нами в больших количествах в стратосферу и тропосферу вещества, которые разрушают озон, могут находиться там очень долго – от 150 до 200 лет. На этих высотах очень глубокий вакуум и, кроме того, атмосфера там не очищается осадками. Это выше погодного слоя атмосферы. Значит, мы создали своего рода подушку, из которой разрушители озона будут поступать еще 150 – 200 лет. Ими мы обеспечили не только своих детей и внуков, но и правнуков и их детей. Специалисты рассчитали, что если с данного дня мы вообще перестали бы выбрасывать что-либо в атмосферу, разрушение озонного слоя будет продолжаться весьма интенсивно, и примерно к 2030 году его изменения будут таковыми, что жить на Земле станет невозможно. Что произойдет? Изменится тепловой баланс в атмосфере, изменится ее циркуляция. Торнадо будут проноситься ежедневно. Уровень Мирового океана повысится настолько, что будут затоплены порты, низменности, плодородные земли. И так далее.

   При этом на человека, как и на все живое, будет действовать ультрафиолетовое излучение, которое сейчас задерживает озонный слой в стратосфере. Ультрафиолетовое излучение в диапазоне 280 – 320 километров влияет на здоровье человека. Если их не будет задерживать озонный слой, то оно будет разрушать молекулы ДНК живых организмов. Под действием этого излучения развивается кожная эритема и рак кожи. Это излучение при облучении глаз может вызвать повреждение роговицы, катаракту и фотоконъюнктивит. И это еще не все. Излучение может вызвать также изменения в иммунной системе организма, подавляя его защитные функции. В результате усилится фотоканцерогенезис. При этом будет подавляться развитие контактной сверхчувствительности. Защита организма при этом ослабляется, поэтому уменьшается его сопротивляемость к развитию заболеваний. Степень риска при этом увеличивается.

   Ультрафиолетовое излучение действует на живые организмы, прежде всего путем повреждения хранилища клеточной генетической информации, то есть на ДНК. Если же ДНК нарушены, то это препятствует восстановлению и копированию данных биосистем. ДНК играет главную роль в мутагенезисе и в канцерогенезисе. Поэтому роль повреждения ДНК ультрафиолетовым излучением является наиболее важной. При повреждении ДНК происходит блокирование процессов копирования и перевода, которые существенны для функционирования клеток и их деления. Если будет достигнут определенный порог повреждения ДНК, то произойдет гибель клеток.

   Случаи заболевания меланомой и смертности от нее сопоставлялись с данными измерений ультрафиолетового излучения. Был сделан вывод, что если общее содержание озона уменьшится на 1 %, то число случаев заболеваний злокачественной меланомой увеличится примерно на 1 — 2 %. Злокачественная меланома является самой опасной формой рака кожи. Примерно одна треть больных ею живут не более 5 лет. За последние 10 лет заболеваемость злокачественной меланомой удвоилась.

   Большие дозы облучения ультрафиолетом приводят к формированию опухолей, меньшие дозы часто вызывают возникновение немеланомного рака кожи.

   Специалисты подсчитали, что при уменьшении количества озона на 1 % количество случаев катаракты увеличится примерно на 0,26 %. Глаз не способен адаптироваться к ультрафиолетовому облучению в указанном диапазоне. Поэтому любое уменьшение количества озона в стратосфере будет сопровождаться заболеваниями рака.

   Таким образом, уже сегодня необходимо учитывать те изменения в состоянии здоровья, которые происходят из-за разрушения озонного слоя. Это «снежный ком», и он уже покатился.

Читать далее
Рейтинг@Mail.ru © Все права защищены. Али Гаджиев 2017. Карта сайта | Друзья | О Сайте | kuponlar.ru