Ozono sluoksnis
TURINYS
I. ĮVADAS
II. LITERATŪROS APŽVALGA 5
2.1. ORO SUDĖTIS 6
2.2. OZONAS 7
2.2.1. Gerasis ir blogasis ozonas 7
2.2.2. Kas daroma, kad būtų sustabdytas ,,gerojo“ ozono nykimas?…………..8
2.2.3. Mišinių santykiai…………………………9
2.2.4. Santykis tarp ozono sluoksnių ir UV radiacijos………………..11
2.2.5. Ozono sluoksnis virš Lietuvos……………………….12
III. OZONO SUSIDARYMAS 13
3.1. Ozono susidarymas iš formaldehido 14
3.2. Ozono susidarymas iš etano 12
IV. OZONO SLUOKSNIO CHEMIJA 13
4.1. Chapmano mechanizmas 13
4.2. NOx ciklas 16
4.3. HOx ciklas 17
4.4. ClOx ciklas 19
4.5. Globalinis ozono sumažėjimas bromo poveikyje 21
4.6. Ciklų tarpusavio ryšiai 22
4.7. Fotocheminis smogas 24
4.8. Uždaros patalpos oro teršalai ir jų šaltiniai 26
V. OZONO SKYLĖ 27
VI. IŠVADOS 30
VII. LITERATŪRA 31II. LITERATŪROS APŽVALGA
Po audros sakoma: kvėpuokite ozonu –– tai sveika. Bet kai didelius miestus užklumpa karštis, ekologai su nerimu seka, kaip ore auga to paties ozono koncentracija ir perspėja – geriau neikite iš namų. Ir tai dar ne visi fokusai, kuriuos gali iškrėsti dujos su chemine formule O3. Iš ties magijos savybes šiose dujose aptiko medikai ir kosmetologai.
Žinoma, kad planetoje ozonas apsaugo visa, kas gyva, sulaikydamas žalingus ultravioletinius spindulius ir kartu sugerdamas žemės ultravioletinį spinduliavimą. Prieš milijonus metų susiformavęs ozono sluoksnis leido naujoms gyvybės formoms paplisti po vvisą planetą. Deja, dabar dėl žmogaus veiklos atmosferos apsauginė danga labiau primena elgetos skarmalus, per kuriuos sklinda negailestingi kosmoso spinduliai. Dėl to daugėja onkologinių ir akių susirgimų.
Tačiau žemės gynėjas ozonas gali pavirsti ir klastingu priešu. Karštu, vėjuotu oru atmosferoje vyksta ffotocheminės reakcijos, kurių metu susidaro dideli šių dujų kiekiai. O esant dideliai koncentracijai, ozonas nuodija žmogų. Todėl ima perštėti gerklę, prasideda kosulys, atsiranda kvėpavimo problemų. Turėdamas rūgštinių savybių, ozonas padeda padidinti azoto rūgšties ar kitokios organinės taršos kiekį ore – o miestų oras ir taip smarkiai užterštas
(dėl išmetamųjų dujų ir pramoninių atliekų). Nuo ypač kenksmingo sveikatai ozono smogo ypač kenčia Mechikas. Pernai 30-ies laipsnių karštis sukūrė analogišką situaciją Paryžiuje. Ekologai bijo, jog drauge su šiltnamio efektu ateityje ozono smogas gali tapti daugelio miestų problema.
Bet ir ozono trūkumas ore sveikatos neprideda, kadangi jis pasižymi stimuliuojančiu poveikiu (padidiną atsparumą šalčiui, pakelia hemoglobino ir eritrocitų lygį, aktyvuoja apsaugines leukocitų jėgas, sustiprina imunitetą).
Aišku, ozono ore neturėtų būti daug. Normali gamtinio jo koncentracija – mmaždaug 0,01-0,02 mg/m3. Ozonas – viena iš deguonies molekulių formų, turinčių charakteringą šviežumo kvapą.
Tačiau tokiu komfortišku oru mes kvėpuojame nedažnai. Filtruodamasis per namų sienas, oras praranda ozoną: šių dujų koncentracija patalpose gali sumažėti iki 250 kartų. Taigi praleisdami laiką tarp keturių sienų, mes atimame iš savęs tokį būtiną mums ozoną.
Dar labiau sulaiko ozoną kondicionieriai ir kiti civilizacijos patogumai. Kaip parodė tyrimai, atlikti higienistų, ozono kiekis kondicionuotame ore sumažėja 300-400 kartų. Štai kodėl reikėtų periodiškai ozonuoti patalpas specialiais ozonatoriais.
Ozonas naikina ligas ssukeliančius mikroorganizmus, taigi taikomas medicinoje. Tam reikalinga aukšta jo koncentracija. O žemos ozono koncentracijos padeda užgydyti žaizdas.
Pirmąkart kaip antiseptinė priemonė buvo išbandytas dar Pirmojo pasaulinio karo metais. Tačiau medicinoje plačiai taikomas nuo 70- ųjų metų, kai buvo sukurti jam atsparūs plastikai.
Iš pradžių ozonu buvo gydomos tik išorinės ligos. Ozonatoriais buvo pučiama į prastai gyjančias žaizdas, gangrenuotą odą, grybeliais pažeistas kūno dalis. Po to ozono mišinius imta įvesti į organizmo vidų. Pasirodo, kad įvairios ozono koncentracijos pagerina audinių aprūpinimą krauju ir stiprina imuninę sistemą.
Ozoną galima plačiai pritaikyti medicinoje. Ozono turinčiais mišiniais, praleistais per fiziologinius tirpalus, chirurgai praplauna įvairias kūno vietas. Tokios procedūros padeda išnykti randams. Ozonas naudojamas kraujui prisotinti: juo praturtintas kraujas įleidžiamas žmogui.
Naudingų ozono savybių negalėjo nepastebėti kosmetologai. Iš pradžių šios dujos buvo naudojamos odos uždegimams gydyti. Naudingas jis ir kovoje prieš celiulitą. Į poodinio sluoksnio ląstelieną įterpiama ozono-deguonies mišinio. Jis taikomas ir norint pašalinti susikaupusius riebalus. Ypač ozono priemones pamėgo artistai. Jau nuo vienos procedūros gerokai išnyksta raukšlės ir išsilygina oda.2.1. ORO SUDĖTIS
Grynas, švarus oras – tai dujų ir įvairiausių dalelyčių mišinys. Žemės atmosferoje daugiausiai yra azoto dujų – 78. Be azoto ore yra deguonies (21), anglies dioksido (0,04), argono ir kitų cheminių elementų. Iš jūrų į oorą patenka druskos kristalėlių, o iš sausumos – dulkių, kuriose rasime smiltelių, augalų žiedadulkių ir sporų bei daugybė kitokių medžiagų. Šios dujos ir jų priemaišos augalams ir gyvūnams dažniausiai nekenksmingos; žmogus irgi prie jų prisitaiko. Tačiau ore atsiranda ir kenksmingų bet kokiai gyvybei priemaišų – tai oro tarša, daugiausia atsiradusi žmogaus dėka. Oro tarša gali atsirasti ir ugnikalnių išsiveržimo metu ar kt.
Ozonas yra itin svarbus klimatą formuojantis atmosferos elementas, nors sudaro tik milijoninę jos dalį. Daugiausia jo būna 20-30 kilometrų aukštyje. Nuo ozono sluoksnio priklauso optimalus Žemės paviršiaus apšvietimas ir terminis režimas, tinkamas gyviesiems organizmams gyventi. Atmosferos pažemio sluoksnyje ozono koncentracija nedidelė. Dideliuose miestuose, kur automobiliai išmeta daug dujų, dėl fotocheminių reakcijų ozono padaugėja. Žmogaus organizmą didelės ozono koncentracijos veikia neigiamai, nes intensyviai oksiduodamas kraujyje ardo hemoglobiną.
Atmosfera apsaugo Žemės paviršių nuo temperatūros svyravimų, gelbsti gyvybę nuo pražūtingų kosmoso spindulių.2.2. OZONAS
Ozonas yra daugmaž spalvotos dujos esant skirtingiems mišinio santykiams. Pasirodo silpnai rožinis, kai mišinio santykis yra didelis, kadangi silpnai absorbuoja matomos šviesos žalius bangos ilgius ir praleidžia raudonus ir mėlynus, kurie sudaro rožinį atspalvį. Ozonas jaučiamas, kai mišinio santykis viršija 0,02 ppmv. Stratosferoje ozonas absorbuoja UV spindulius, apsaugodamas gyvybę žemėje.2.2.1. Gerasis ir blogasis ozonas
Ypač pavojingi ozono sluoksniui azoto oksidai ir ddioksidai, kurie veikia kaip katalizatoriai: patys kiekybiškai nesikeisdami jie pagreitina cheminę reakciją O+O3=2O2 kartais net iki 104 kartų. Todėl net nedidelis azoto oksidų kiekis gali gerokai sumažinti ozono stratosferoje, ypač apatinėje jos dalyje. Be natūraliai esančių atmosferoje azoto oksidų, į stratosferą jų patenka su radioaktyvių lėktuvų ir transportinių kosminių laivų išmetamosiomis dujomis. Šiandieninis viršgarsinis laineris sudegina per valandą apie 30 tonų degalų. Jo išmetamosiose dujose gausu vandens garų, anglies dioksido, azoto oksidų. Visos šios medžiagos intensyviai ardo ozono sluoksnį. Harvardo universiteto (JAV) bendradarbiai M.Makelrojus ir S.Vofsis tyrė, kaip viršgarsinio lainerio ,,Konkordas“ išmetamos dujos veikia stratosferos ozono sluoksnį. Mokslininkai nustatė, kad 320 tokių lėktuvų, skraidančių per dieną po 7 valandas 17 kilometrų aukštyje, gali sumažinti stratosferos ozono tankį vienu procentu. Mokslininkų nuomone, dėl to turėtų padidėti ultravioletinės radiacijos intensyvumas, kuris gali sukelti kai kurias ligas, ypač odos vėžį.
Didžioji dalis gamtinio ozono (apie 90%) yra susikaupusi stratosferoje ir čia jis sudaro nuo žalingų UV spindulių Žemę gaubiantį sluoksnį. Daugiausia ozono yra 5 kilometrų pločio sluoksnyje, esančiame maždaug 20 – 25 km. aukštyje nuo Žemės paviršiaus, jis ir vadinamas ozono sluoksniu. Ozono koncentracija šiame sluoksnyje nėra didelė, tačiau bendras jos kiekis stratosferoje – daugiau kaip 3 milijardai tonų. Šis ozonas vadinamas ,,geruoju“.
Pažeminis (troposferos) arba vadinamasis ,,blogasis“ ozonas (jį galima pavadinti tiesiog teršalu) yra kenksmingas, nes didesnė jo koncentracija kenkia žmonių sveikatai. Tai vienas iš miesto smogo komponentų. Šioje sferoje ozonas veikia šiluminį planetos režimą: sugeria šiluminį spinduliavimą, kurį atspindi Žemės paviršius. Sugerdamas jį, padidina vadinamąjį ,,šiltnamio efektą“, nes pakelia oro temperatūrą. Tačiau nedidelė ozono koncentracija ore veikia simuliuojančiai. Po audros sakoma: kvėpuokite ozonu – tai sveika.
Dar visai neseniai žmogaus veikla neturėjo poveikio ozono sluoksniui. Tačiau per paskutinius 50 metų ppramonės, transporto, kosminės technikos vystimasis sąlygojo atmosferos užteršimą. Labai gausiai gaminami ir plačiai naudojami buityje ir įvairiose pramonės srityse tam tikri cheminiai junginiai labai padidino chloro ir bromo koncentraciją atmosferoje. Kai kurios cheminės medžiagos, palaikančios šaltį šaldytuvuose ar pageidaujamą temperatūrą mūsų namuose, o taip pat naudojamos kitose srityse, pražūtingai veikia ozono sluoksnį. Vienas chloro atomas, pakilęs iki ozono sluoksnio, gali suskaldyti iki 10 000 ozono molekulių prieš tapdamas nebeaktyvus. Panašiai kaip chloras veikia kitas elementas – bromas. Nors stratosferoje bromo ddaug mažiau nei chloro, jis labai aktyvus ir taip pat ardo ozoną. Pavojingiausia, kad šios cheminės medžiagos ilgai ,,gyvena“- apie šimtmetį, todėl turi laiko pakilti iki stratosferos ir ardyti ozoną.2.2.2. Kas daroma, kad būtų sustabdytas ,,gerojo“ ozono nykimas?
Kai ozono sluoksnyje vvirš Antarkties buvo atrasta ozono skylė, viso pasaulio mokslininkai susitiko apsvarstyti šį atradimą. 1970 metų pradžioje ozono, kaip vieno iš mažųjų dujinių atmosferos komponentų, problema, iki tol buvusi įdomi tik nedaugeliui mokslininkų, įgavo globalią reikšmę. Toks staigus pasikeitimas aiškinamas tuo, kad buvo atrastas faktas, jog natūralus ozono kiekis atmosferoje dėl žmogaus veiklos yra pavojuje. Ozono sluoksnio specialistų susitikimas įvyko 1977m. Po jo Jungtinių Tautų aplinkos programa ir Pasaulinė meteorologijos organizacija įkūrė Ozono sluoksnio koordinavimo komitetą ir numatė pirmąjį veiksmų planą ozono sluoksnio išsaugojimui.
1985 metais kovo 22 dieną pasirašoma Vienos konvencija, patvirtinta 20-ties valstybių atstovų parašais ir atspausdinta šešiomis kalbomis. Ši konvencija paskatino tarpvyriausybinį bendravimą tiriant ir stebint ozono sluoksnį. Konvencija įpareigojo ją pasirašiusiais šalis imtis bendrų veiksmų apsaugant žmonių ssveikatą ir aplinką nuo neigiamų pasekmių, galinčių kilti dėl žmonijos veiklos, kuri turi arba gali turėti įtakos ozono sluoksniui. Vienos konvencija- tai tik susitarimas, bet ne juridiškai įpareigojantis dokumentas.
Tolesniam ozono sluoksnio naikinimui stabdyti buvo pasirašytas Monrealio protokolas (1987m. rugsėjo 16d.) ir jo pataisos. Jame pateiktos pavojingiausių CFC sąrašas. Šalys, CFC gamintojos, pasižadėjo sumažinti jų gamybą.
Iš pradžių Monrealio protokolą pasirašė 36 šalys. Šiandien jau yra beveik 200 prisijungusių prie jo šalių, ir jų atstovų susitikimai vyksta kiekvienais metais.
Protokolas bbuvo parašytas taip, kad laipsniškas pavojingiausių medžiagų naudojimo mažinimo ir gamybos uždraudimo planas galėtų būti pataisytas, pritaikant mokslo tyrimus ir techninius kriterijus, bei įvertinus medžiagų poveikį ozono sluoksniui, galėtų būti papildytas naujomis medžiagomis.
Monrealio protokolo reikalavimai:
1. Laipsniškai nutraukti ozoną ardančių medžiagų gamybą ir naudojimą.
2. Kontroliuoti medžiagų ,,judėjimą‘‘- importą, eksportą – įvedant leidinius.
3. Ieškoti alternatyvių medžiagų, galinčių pakeisti ozoną ardančias medžiagas.
4. Mokyti dirbančius su ozoną ardančiomis medžiagomis, rengiant seminarus, paskaitas2.2.3. Mišinių santykiai
Troposferoje ozono mišinio santykis yra nuo 20 iki 40 ppbv, žemiau jūros lygio ir 30 – 70 ppbv aukščiau jūros lygio. Užterštame ore ozono mišinio santykis svyruoja nuo mažiau nei 0.01 ppmv naktį iki 0.5 ppmv per pietus. Patalpoje ozono mišinio santykis beveik visada yra mažesnis, nei išorėje. Stratosferoje ozono mišinio santykis yra 10 ppmv.
Apie 90% ozono yra stratosferoje, likęs kiekis – troposferoje. Esant ozonui arti žemės paviršiaus yra pavojinga žmogui, gyvūnams, augalams ir medžiams. Tačiau ta pati ozono molekulė esanti stratosferoje Žemę apsaugo nuo žalingų UV Saulės spindulių.
1. Pav. Ozono gausumo pasiskirstymas platumoje skirtingais metų laikais.
Ozono gausumas yra matuojamas Dobsono vienetais (DV), kurių vertė lygi
2,7 1016 molek/m2. Iš paveikslo matyti, kad:
• Minimalus ozono kiekis ties pusiauju per metus priklausomai kyla nuo mažai ozono tturinčio oro iki daug turinčio oro troposferoje, didėjant platumos laipsniui. Dažniausiai ties pusiauju ozono gausumas siekia 250 – 290 DV visus metus.
• Šiaurės pusrutulyje pavasarį (kovas – gegužė) ozono kiekis yra maksimalus
350 – 460 DV. Maksimumas priklauso nuo pusiaujo nešamo ozono kiekio link šiaurės.
• Pietų pusrutulyje pavasarį (rugsėjis – lapkritis) subpoliarinis (60 iki 65o P) svyruoja nuo 350 – 420 DV. Ozono kiekis priklauso nuo poliarinių viesulų, kurie priverstinai sumažina kiekį. Šie vėjai atsiranda nuo Antarktidos žemyno, pučiančių aukštesniame troposferos sluoksnyje ir stratosferoje.
• Pietų pusrutulyje pavasario minimumas yra mažesnis nei 150 DV. Ši reikšmė priklauso nuo ore esančių cheminių radikalų, kaip chloro ar bromo, kurie sąveikauja su ozonu. Šis minimumas pavadintas Antarktine ozono skyle.
2. Pav. Įvairus ozono mišinio santykis, ozono koncentracijos kiekis ir viso oro koncentracijos kiekis virš jūros lygio.
Apskritai didžiausia ozono koncentracija ir ozono mišinio santykis
(ozono koncentracijos kiekis pasiskirstymas sausame ore) siekia 25 – 32 km stratosferoje.
Ozono koncentracijos kiekis stratosferoje yra beveik artimas užteršto miesto oro koncentracijai. Tačiau ozono mišinio santykis stratosferoje yra daug didesnis už užteršto miesto oro ar troposferos oro kiekius.2.2.4. Santykis tarp ozono sluoksnių ir UV radiacijos
Ozono sluoksnis apsaugo nuo žalingų UV Saulės spindulių. Žinome, kad UV spinduliai yra suskirstyti į ilguosius ir trumpuosius. PPastarieji skirstomi: UV-A; UV-B ir UV-C. Dujos, praktiškai ozonas, deguonis ir aerozoliai, absorbuoja didžiąją UV spindulių dalį, dar prieš patenkant į Žemę. Sumažėjęs ozono kiekis stratosferoje padidina UV patekimą į Žemės paviršių. Tokiu atveju iškyla grėsmė gyvybei.
UV spinduliai, kurie patenka į Žemę sudaro 9% UV-B ir 91% UV-A. Visa Saulės radiacija pasiekianti Žemę sudaro 5,2 UV-A (UV-B) ir 94,8 yra regimieji trumpi
IR spinduliai.
1. Lentelė. Pagrindinių absorbuojamų komponentų sumažinančių UV spindulių kiekis tarp atmosferos ir Žemės.
Spektras Bangos ilgis, m Dominuojantis absorbentas Absorbcijos vieta
Ilgieji-UV 0,01 – 0,25 N2 (d)
O2 (d) Termosfera, mezosfera
Termosfera, mezosfera ir stratosfera
Trumpieji-UV
UV-C 0,25 – 0,29 O3 (d) Stratosfera
UV-B 0,29 – 0,32 O3 (d)
Kiti žalingi komponentai Stratosfera, troposfera
Užteršta troposfera
UV-A 0,32 – 0,38 NO2 (d)
Kiti žalingi komponentai Užteršta troposfera
Užteršta troposfera
Iš lentelės matyti, kad azoto molekulė absorbuoja ilguosius UV spindulius trumpesnius nei 0,01 m termosferoje ir mezosferoje. Deguonies molekulė absorbuoja bangos ilgius trumpesnius nei 0,25 m termosferoje, mezosferoje ir stratosferoje.
Ozonas absorbuoja bangos ilgius trumpesnius nei 0,35m ( stipriau absorbuoja žemiau 0,31m ir silpniau 0,31 – 0,35m). Ozonas taip pat silpniau absorbuoja esant 0,45 – 0,75m bangos ilgiams. Stratosferinis ozonas praleidžia nedidelį kiekį UV-C, nedaug UV-B ir daugiausiai UV-A radiacija pasiekiant troposferą. Ozonas foninėje troposferoje nedaug absorbuoja UV-B ir UV-A, kurių visiškai neabsorbuoja stratosferoje.
Užterštame ore be ozono yra papildomų absorbentų, kaip juodoji anglis, nitrinti aromatiniai
junginiai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai absorbuoja UV-B spindulius.
Pagrinde UV-A spindulius absorbuoja azoto dioksido NO2 dujos. Mišinio santykis švariame ore yra per mažas, kad paveiktų UV-A spindulius. Tačiau ryte šis santykis yra didesnis lyginant su UV-A spindulių intensyvumą.
Kiti UV-A spindulių absorbentai užterštame ore taip pat absorbuoja UV-B spindulius.
Kasmet globalinio stratosferinio ozono sumažėjimą lydi UV spindulių patekimas arti žemės paviršiaus. Lyginant su 1970 m ozono kiekio lygiu, 1998 m UV – B spindulių kiekis 7 % padidėjo Šiaurės pusrutulyje žiemą ir pavasarį; 44 % padidėjo Šiaurės pusrutulyje vasarą; 6 % padidėjo Pietų pusrutulyje ištisus metus. 130 % padidėjo Antarktidoje, Pietų pusrutulyje pavasarį, 22 % padidėjo Arktikoje Šiaurės pusrutulyje pavasarį. Pvz. Naujojoje Zelandijoje
1998 – 1999m vasaros metu duomenys parodė, kad UV – B spindulių kiekis yra padidėjęs net
12 % lyginant su 1990m duomenimis.2.2.5. Ozono sluoksnis virš Lietuvos
Lietuvai įstojus į Pasaulinę meteorologijos organizaciją, Lietuvos hidrometeorologijos tarnyba Kauno meteorologijos stoties bazėje įsteigė tarptautinę ozono matavimo stotį ir įsijungė į bendrą Pasaulinės meteorologijos organizacijos GGlobalinę ozono stebėjimo sistemą. Duomenys apie bendrą ozono kiekį siunčiami į pasaulio Ozono ir ultravioletinės spinduliuotės duomenų centą Kanadoje, jie pateikiami Pasaulio ozono duomenų biuletenyje.
Ozono sluoksnis virš Lietuvos dar nebuvo suplonėjęs iki sveikatai pavojingos ribos. Kiek plonesnis ozono sluoksnis bbūna rudenį, kai kaitintis saulėje jau nebūna svarbu.
Rugsėjo 16-ta – pasaulinė ozono sluoksnio apsaugos diena.III. OZONO SUSIDARYMAS
Iš CO ir CH4 ozonas susidaro atitinkamai pagal šiuos mechanizmus:
Tačiau ozono išeiga stratosferoje yra maža.
CH4 oksidacijos stratosferoje tarpinis produktas yra vandens garai. Kadangi vandens garų mišinio santykis stratosferoje yra mažas, todėl vandens garai lėtai pereina iš troposferos į stratosferą. Tokiu būdu ši reakcija yra svarbi vandens garų susidarymui stratosferoje.3.1. Ozono susidarymas iš formaldehido
Svarbus tarpinis produktas, susidarantis iš metano oksidacijos, yra formaldehidas HCHO.
Formaldehidas – spalvotos dujos, aštraus kvapo, gausu ore ir vidutiniškai tirpsta vandenyje.
Labai svarbus formaldehido šaltinis yra emisija iš faneros, dervos, klijų, kilimų bei kitų statybinių medžiagų. Mišinio santykis užterštame ore yra mažesnis nei 0,1 ppmv. Uždaroje patalpoje mišinio santykis svyruoja nnuo 0,07 – 1,9 ppmv.
Formaldehidas susidaro metoksi radikalui reaguojant su deguonimi:
Susiformavusi formaldehido molekulė leidžia susidaryti ozono pirmtakams:3.2. Ozono susidarymas iš etano
Troposferoje pagrindinis alkanų irimo kelias užterštame ore, atakuojant hidroksilo radikalams. Fotolizė ir reakcijos su ozonu, hidroperoksi radikalu (HO2), azoto oksidu (NO3) turi nedidelį poveikį alkanų koncentracijos kitimui. Iš visų alkanų, metanas yra mažiausiai aktyvus ir svarbus atsižvelgiant į miesto oro užterštumą.
Labiausiai troposferoje susikoncentravę yra etanas ir propanas. Etano ir propano mišinio santykis troposferoje atitinkamai yra 0 – 2,5 ppbv iir 0 – 1,0 ppbv. Šie angliavandeniliai atsiranda iš gerokai užteršto oro ir palyginti turi ilgą gyvavimo trukmę, prieš sunaikinant fotocheminės reakcijos metu.
Pirminis etano ir propano oksidantas yra hidroksilo radikalas, inicijuojantis molekulių išardymą:IV. OZONO SLUOKSNIO CHEMIJA
4.1. Chapmano mechanizmas
Tai itin svarbus klimatą formuojantis atmosferos elementas, nors sudaro tik milijoninę jos dalį. Jo daugiausiai susidaro per elektros iškrovas (žaibo metu) arba fotochemines reakcijas, veikiant Saulės ultravioletiniams spinduliams. Dėl intensyvaus Saulės spinduliavimo dar aukščiau ozonas yra, ir aukščiau kaip 80km, jo praktiškai nėra. Nuo sugeriančio Saulės ultravioletinius spindulius ozono sluoksnio priklauso Žemės paviršiaus optimalus apšvietimas ir terminis rėžimas, tinkamas gyviems organizmams gyventi. Šios dujos kaip filtras sulaiko didelę dalį trumpabangių Saulės spindulių, pasiekiančių mūsų planetą. Svarbi šių dujų savybė – sulaiko apie 20% Žemės spindulių infraraudonųjų spindulių ir kartu mūsų planetos šilumą Jau dabar dėl padidėjusios ultravioletinių Saulės spindulių skvarbos gali žūti Žemės paviršiuje dalis planktono ir žuvų ikrų, pagausėti žmogaus odos vėžinių ligų. Mokslininkai įsitikinę, jog suplonėjus ozono sluoksniui, kils įvairių gyvūnų ir augalų mutacijų, padaugės vėžinių ligų.
Stratosferinis ozonas yra deguonies O2 molekulės fotolizės produktas. Tačiau troposferinis ozonas yra azoto dioksido NO2 molekulės produktas.
Taigi ozono skilimas stratosferoje (sluoksnio plonėjimas) reiškia, kad Žemę pasiekia didesnis UV B spindulių kiekis. Tai gali turėti llabai neigiamų padarinių. Stratosferoje 30km aukštyje veikiant deguonies molekulę ilgiesiems UV spinduliams (trumpesniems nei 0,245m), skyla į du laisvuosius radikalus:
Pirma reakcija svarbi tik aukštesniame stratosferos sluoksnyje, kadangi bangos ilgiai trumpesni nei 0,175m. Nei viena iš reakcijų yra svarbi troposferoje, kadangi sužadintas deguonies atomas tuoj pat virsta pastovios būsenos deguonies atomu:
Kur M – kitos oro molekulės.
Ozonas susidaro, kai:
Ši reakcija taip pat vyksta troposferoje, kur atominis deguonis, šiuo atveju, susidaro NO2 fotolizės metu.
Ozono susidarymo greitis yra funkcija nuo platumos, ilgumos ir sezono gali būti skaičiuojama kaip deguonies fotolizės greičio. Visa tai pavaizduota trečiame paveiksle.
3 Pav. Zoninis ozono vidutinis susidarymo greitis deguonies fotolizės metu (molek. cm-3 s-1).
Natūraliai ozonas suardomas stratosferoje ir troposferoje:
Stratosferinis ozonas suardomas taip:
Ozonas gali suskilti veikiant katalizatoriams:
čia X – katalizatorius, kuriuo gali būti H, OH,. NO, Cl arba Br.
Ciklo metu katalizatorius neišsieikvoja. Ciklo greitis priklauso nuo katalizatorių koncentracijos ir reakcijų konstantų.4.2. NOx ciklas
Azoto monoksidas ir dioksidas natūraliai ardo ozoną viršutiniame stratosferos sluoksnyje. Pagrindinis NO2 šaltinis yra paviršiaus emisija ir žaibai troposferoje. Pagrindinis stratosferoje NO šaltinis yra transportas iš troposferos skylant N2O oksidui, o taip pat iš denitrifikacijos procesų. Troposferoje N2O nesusikoncentruoja, nes pereina į stratosferą, nusėda ant paviršiaus, dalyvauja cheminėse reakcijose.
N2O mišinio santykis daugmaž yra pastovus 15 – 20km aaukštyje, bet sumažėja įvykus jo fotolizei.
Visoje atmosferoje N2O skyla:
Aukštesniuose stratosferos sluoksniuose NO ozoną natūraliai paverčia:
Rezultate iš vienos ozono molekulės susidaro dvi molekulės deguonies, bet nei NO nei NO2 neprarandami. Ši reakcijų seka vadinasi katalitinis ozono naikinimo ciklas, kadangi O3
prarandamas, o NO molekulė vėl grįžta į ciklą. Suardžius 105 O3 molekulių, tik viena
NO molekulė išeina iš ciklo.
Žemesniuose stratosferos sluoksniuose, kur ozono koncentracija yra didesnė,vyksta kitas NOx ciklas:
Jeigu NOx ( NOx = NO NO2 ) išeina iš ciklo, tai pagrindinis procesų nuostolis yra azoto ir peroksilnitrinės rūgšties formavimasis:
Azoto ir peroksinitrinės rūgtys fotolizę perstumia į kairę pusę, tačiau ji vyksta lėtai. Natūralus NOx katalitinis ciklas ardo ozono sluoksnį virš 32 km aukščio. Tačiau NOx katalitinis ciklas yra natūralesnis nei NOx šaltiniai – stratosferoje, ozono ardymas.4.3. HOx ciklas
Pagrindinis atmosferoje OH šaltinis yra vandens garai. Pastarasis inicijuoja ozono fotolizę. Vandenilį turintys junginiai pagrinde yra hidroksilo OH ir hidroperoksi HO2 radikalai, atsakingi susiformuojant ozonui žemesniuose stratosferos sluoksniuose.
Hidroksilo OH radikalas stratosferoje susidaro taip:
Hidroksilo radikalas dalyvauja katalitiniame ozono ardymo cikle, kur HOx = OH HO2. HOx katalitinis ciklas svarbus žemesniame stratosferos sluoksnyje. Labiausiai efektyvus HOx ciklas žemesniame stratosferos sluoksnyje kai
grandinės ilgis siekia nuo 1 iki 40.
Katalitinis ciklas, kuris atominį deguonį paverčia molekuliniu, visiškai skiriasi nuo X+O3 ciklo:
Tačiau ozonas gali suskilti vykstant tokioms reakcijoms:
HOx ciklų svarba skirtinguose aukščiuose priklauso nuo O, OH, ir HO2 koncentracijų. OH radikalo mišinio santykis svyruoja nuo 1ppt 16km iki 3ppt 25km, iki 400ppt 45km aukščiuose. HO2 radikalo mišinio santykis svyruoja nuo 10ppt 25km iki 200ppt 45km aukščiuose. Antras ciklas būtinas, nes kylant aukštyn didėja OH koncentracija, bet mažėja ozono koncentracija priklausomai nnuo aukščio. Tačiau visa tai vyksta ne aukščiau 40km aukščio. Trečias ciklas svarbus aukštesniuose stratosferos sluoksniuose, dėl šio ciklo pirmos reakcijos.
Jeigu ozono sluoksnis smarkiai sumažės, Žemės klimatas gali atšilti ir sustiprinti šiltnamio reiškinį.4.4. ClOx ciklas
Hipotezė apie ozono sluoksnio skilimo priežastis suformuluota 1974 metais. Manoma, kad šio reiškinio svarbiausias “kaltininkas” – chloro fluoro angliavandeniliai (CFC), dažnai vadinami freonais. Tai šaldytuvų bei įvairių aerozolių gamyboje plačiai naudojamos medžiagos. Jos lakios ir labai stabilios, troposferoje gali egzistuoti daugelį metų. Oro srautų pernešti įį stratosferą freonai veikiami Saulės spindulių skylą į laisvuosius radikalus:
CF2Cl2 + h Cl. + CClF2..
Stratosferoje yra pusiausvyra tarp susidarymo ir skaidymo procesų. Ši pusiausvyra suardoma dažniausiai jungiantis su fluorchlormetanais freonu 11 (CFCl3) ir freonu 12 (CF2Cl2) iš aerozolinių balionėlių iir šaldymo priemonių. Ozono sumažėjimas nuo 1970 m susijęs su padidėjusiu chloro ir bromo kiekiu stratosferoje.
Galima ClOx svarba kataliziniam ozono suardymui stratosferoje buvo neseniai pripažinta. Yra eilė chloro junginių, tiek gamtinių, tiek žmogaus veiklos pasekoje sukurtų, kurie gali būti ClOx šaltiniais. Dominuojantis natūralus stratosferoje chloro šaltinis yra metilo chloridas CH3Cl. Stratosferoje, kaip ir troposferoje, metilo chloridas atskiriamas vykstant reakcijai su OH radikalu. Aukštesniuose stratosferos sluoksniuose metilo chloridas yra suardomas fotolizės metu.
Chloro atomai pasidaro neaktyvus reakcijoje su metanu susidarant vandenilio chloridui, kuris veikia, kaip laikinas aktyvių chloro junginių rezervuaras. Chloro atomai yra regeneruojami iš vandenilio chlorido reakcijoje su hidroksilo radikalu:
Aktyvių chloro junginių, ClOx, ardymas ir regeneravimas gali vykti daug kartų, kol chloras galutinai pašalinamas iš stratosferos. Pašalinimas pagrinde vykdomas ppernešant vandenilio chloridą iš stratosferos į viršutinę troposferą, kur jis išplaunamas lietaus lašais.
Chloras išsiskyręs stratosferoje reaguoja skirtingais būdais. Chloras reaguoja katalitiniame ozono ardymo cikle, pagal šią schemą:
Šių reakcijų pasekmė – ozoną ardančių reakcijų ciklas. Cl. jungiasi su ozonu, sudarydamas ClO., kuris savo ruožtu reaguoja su atominiu deguonimi ir vėl išskiria Cl.. Laisvas chloras vėl reaguoja su ozonu ir ardo jį. Taip vyksta katalizinė grandininė reakcija, nes chloras iš reakcijos aplinkos nepašalinamas ir procesas gali kartotis daugelį kartų.
ClO virtimas įį ClONO2 vyksta taip:
Grandinės ilgis žemesniuose stratosferos sluoksniuose kinta nuo 10 iki 1000 viduriniame ir aukštesniame stratosferos sluoksniuose. Pirminis aktyvaus chloro pašalinimo mechanizmas iš katalitinio ciklo, kai chloro šaltinis HCl (d ) ir chloro nitratas ClONO2 (d ). Chloro šaltiniais vadinama todėl, kad jie laikinai saugo aktyvų chlorą, neleidžiant ardyti ozono.
Atominio chloro virtimas HCl vyksta pagal šią schemą:
Bet kuriuo metu stratosferoje apie 1 % ne-CFC yra aktyvaus chloro formoje. Kadangi CFC vidutiniame ir aukštesniame stratosferos sluoksniuose išleidžia chlorą katalizės metu, tai HCl mišinio santykis turėtų kilti vidutiniame ir aukštesniame stratosferos sluoksnyje. Iš tikrųjų stebėjimas patvirtina šią prielaidą. HCl šaltinis vėl virsta atominiu chloru fotolizės metu, reakcijos su hidroksilo radikalu ir atominiu deguonimi. HCl taip pat difunduoja atgal į troposferą, kur yra absorbuojamas debesų.4.5. Globalinis ozono sumažėjimas bromo poveikyje
Bromas kaip ir chloras veikia stratosferinį ozoną. Stratosferinio bromo šaltinis yra metilbromidas CH3Br. Metilbromido fotolizė stratosferoje vyksta susidarant atominiam bromui 20 km aukštyje:
Esant atominiam bromui stratosferoje, jis reaguoja katalitinio ozono ardymo cikle:
Grandinės ilgis padidėja nuo 100 20 km aukštyje iki 104 40 – 50 km aukštyje. Bromo katalitinio ciklo grandinė ilgesnė nei chloro, kadangi bromas pašalinamas lėčiau iš ciklo. Pastarajam reaguojant su CH4 ir H2, nei chloras pašalinamas iš ciklo rreaguoja su tais pačiais reagentais.
Kai bromas yra pašalinamas iš ciklo susidaro HBr:
Kai pašalinamas BrO, susidaro bromo nitratas BrONO2:
Stratosferinio ozono atsinaujinimo dažnis. Esant chlorui ir bromui stratosferoje mažėja ozono kiekis. Jei chloras ir bromas būtų lengvai pašalinami iš stratosferos tai ozono sluoksnis labai greitai atsistatytų. Problema yra ta, kad keletas junginių turinčių chloro ar bromo egzistuoja ilgą laiką, todėl natūralus šių junginių pašalinimas yra lėtas.4.6. Ciklų tarpusavio ryšiai
Ciklai tokie kaip HOx pirmas ir antras ciklai; NOx pirmas ciklas ir ClOx pirmas ciklas yra nuolatiniai ozono ardymo šaltiniai. Iš tikrųjų, ciklas gali būti pertrauktas, kai reakcingos dalelės OH, NO2, Cl ir ClO, dalyvauja skirtingose reakcijose, todėl jos negali reaguoti kaip katalizatoriai. Reakcingų dalelių pašalinimas iš stratosferos yra nuolatinis. Pavyzdžiui:
Azoto ir druskos rūgštys yra stabilios stratosferoje, todėl jos migruoja į troposferą, iš kurios pašalinamos krituliais.
Kartais reakcingos dalelės pašalinamos iš katalitinio ciklo, jas sujungiant su rezervuarinėmis dalelėmis (N2O5, ClONO2). Jos yra neaktyvios, bet iš tiesų, nepašalinamos iš atmosferos. ClONO2 svarbus rezervuaras, nes suriša dvi katalitinės daleles: NO2 ir ClO.
4 pav. Supaprastinta ClOx ciklo schema ozono mažėjime.
Paveiksle pavaizduota reakcijos tarp Cl, ClO, HCl, ClONO2 ir HOCl ir rezervuarinių dalelių HCl, ClONO2 ir HOCl vaidmuo. Ciklas turintis Cl ir ClO ddaleles susietas su ClOx pirmu ciklu. Cl pašalinamas iš ciklo reakcijoje su metanu susidarant druskos rūgščiai, chloro atomą gali būti aktyvuotas, HCl reaguojant su OH. Metano ir hidroksilo perteklius kontroliuojamas surišto chlorido bendru kiekiu, esančiu druskos rūgštyje.
Laikinai ClO pašalinamas iš katalitinio ciklo reaguojant su NO2 arba HO2 atitinkamai susidarant ClONO2 ir HOCl. Vykstant ClONO2 ir HOCl fotolizei ClO gražinamas į ciklą. ClONO2 ir HOCl svarba ta, kad jie priklauso nuo NO2 ir HO2 pertekliaus.
Iš to seka, kad HOx; NOx ir ClOx ciklai yra tarpusavyje susiję, kadangi nulemia ozono chemiją.
Didėjant N2O emisijai didėja NO koncentracija, vadinasi didėja ozono skilimas vykstant NOx ciklui. Panašiai ir didėjant CFC, didėja ozono skilimas ClOx cikle.
Ryšys tarp HOx ir NOx ciklų:
Apie pusę stratosferinio NOx yra surištas NHO3 pavidale.
Ryšys tarp HOx ir ClOx ciklų:
čia HOCl yra hipochloro rūgštis.
Didėjant OH visiškai skirtingai veikia NOx ir ClOx ciklus. Kai didėja OH, yra regeneruojamas chloridas iš druskos rūgšties. Tačiau ClOx ciklui įtakos turi, nes sustiprina ozono skilimą. Iš kitos pusės, didėjant OH daugiau NO2 transformuojasi į NHO3, todėl sumažėja NOx ciklo efektyvumas.
Žemesniuose sluoksniuose, kur atominio deguonies mažai, tampa svarbūs ciklai turintys ryšy tarp HOx ir NOx:
HOx/ClOx
ciklas:
NOx/ClOx ciklas:
Reakcija
ypač svarbi stratosferos chemijoje. Kadangi NO, kuris inicijuoja NOx ciklą ozono skilimui, yra nukreiptas į NO2 reakciją. Ši reakcija lemią pasiskirstymą tarp NO ir NO2.4.7. Fotocheminis smogas
Fotocheminis smogas – tai dujų ir aerozolių dalelių rūkas. Ozonas, azoto oksidai ir angliavandeniliai yra pagrindinės medžiagos (pirminiai junginiai) fotocheminiam smogui susidaryti (Los Andželo tipas). Smogas tvyro didmiesčiuose, kur daug transporto. Šaltas jūros oras iš vakarų prasiskverbia po nuolat šilto oro sluoksniu ir sudaro inversinę sinoptinę situaciją. Tolstant nuo dirvos, šalto oro ssluoksnyje temperatūra žemėja, o aukščiau – šilto oro
sluoksnyje – kyla. Kur ribojasi abi oro masės, negali vykti jokia dujų apykaita. Fotosmogas susidaro esant 25 – 35 C oro temperatūrai, nedidelei oro drėgmei ir mažesniam nei 2 m/s vėjo greičiui.
Fotocheminis smogas įtraukia reakcijas tarp NOx ir reakcingųjų organinių dalelių (ROD) (visos dujos, išskyrus metaną), esant Saulės šviesai.
Labiausiai pripažintas smogo reakcijose yra dujinės fazės tarpinis produktas – ozonas. Kadangi jis turi žalingą poveikį sveikatai ir yra indikatorius, dalyvaujant kitiems teršalams.
Šiuo mmetu, ozonas susidaro emisijos metu tarp NO ir ROD. Išspinduliuoti teršalai vadinami pirminiais teršalais.
ROD chemiškai skyla į peroksi radikalą, RO2. peroksi radikalas reaguoja su NO sudarydamas ozoną pagal šių reakcijų seką:
Teršalai, pavyzdžiui ozonas, susidarantys ore chemiškai ar fiziškai, vadinami antriniais tteršalais.
5 Pav. Ozono mišinio santykis esant skirtingiems NOx ir ROD maišymosi santykiams.
Iš izolinijų matyti, kad esant mažiems NOx mišinio santykiams, ozono mišinio santykis palyginti yra nejautrus ROD kiekiui.
Esant aukštiems NOx mišinio santykiams, didėja ROD ir ozono mišinių santykiai.
Izolinijos parodo, kad esant mažiems ROD mišinio santykiams, NOx santykis padidėja
apie 0,05 ppmv, o ozono – mažėja.
Esant aukštiems ROD santykiams, didėja NOx ir ozono mišinių santykiai.
Izolinijos yra naudingas kontroliuojant ozono kiekį. Jeigu ROD mišinio santykis yra didelis (2 ppmC) ir NOx mišinio santykis vidutinis (0,06 ppmv), tai izolinijos parodo, kad pats efektyviausias būdas sumažinti ozono kiekį, tai mažinant NOx kiekį. Esant tokioms sąlygoms, mažinant ROD kiekį sukeltų mažus ozono poveikius.
Jei ROD mišinio santykis yra mažas (0,7 ppmC) ir NOx mišinio santykis yra ddidelis
(0,2 ppmv), tai efektyviausias būdas sumažinti ozono kiekį yra mažinant ROD kiekį.
Esant tokioms sąlygoms sumažinus NOx kiekį, padidintų ozono kiekį greičiau, nei kitos reakcijos jį sumažintų.
Daugelyje užterštų miestų ROD : NOx santykis yra mažesnis nei 8 : 1 pažymint, kad ROD emisija turėtų būti efektyvus metodas kontroliuojant ozoną.
Fotosmogo požymis – oro neskaidrumas dėl aerozolių ir iš pėdsakinių dujų (pirminių junginių) veikiant saulei susidariusių reakcijos produktų (oksidatorių).
Klimatas kinta ir tada, kai kertami medžiai medienai arba plečiami žemdirbystės ir statybos plotai. MMedžiai sugeria anglies dioksidą, kurį iškvepia žmonės ir gyvūnai, ir gamina deguonį, kurį žmonės ir gyvūnai įkvėpia. Naikinant miškus, sutrinka deguonies ir anglies dioksido pusiausvyra atmosferoje. Be to, kertant medžius, keičiasi ir tų vietų albedas
(parodo Saulės spindulių atspindėjimo dydį).4.8. Uždaros patalpos oro teršalai ir jų šaltiniai
Išorėje susidaręs ozonas fotocheminės reakcijos metu iš NO2 fotolizės yra retai susidarantis uždaroje patalpoje, kadangi UV Saulės spinduliai viduje yra neveiksmingi. Pagrindinis uždaros patalpos ozono šaltinis yra išorinis ozonas.
Kopijavimo mašinos ir elektrostatiniai oro valytuvai spinduliuoja pakankamai UV spindulių, kad patalpoje susidarytų ozonas. Tačiau ozono mišinio santykis patalpoje visada yra mažesnis nei išorėje.
Patalpos ir išorinio ozono santykiai svyruoja nuo 0,1:1 iki 1:1. Patalpoje ozonas yra prarandamas dėl sąlyčio su sienų, grindų, lubų sudėtinėmis medžiagomis, o taip pat patalpoje esančiomis dujomis.V. OZONO SKYLĖ
Šiaurės pusrutulyje užfiksuota, kad ozono sumažėja 5 – 8%. Taip iškilo “ozono problema”. 1985m. anglai virš Antarktidos surado didelę ozono “skylę”. 1985m. skylė padidėjo 16%. Anglų mokslininkai apskaičiavo, kad nuo 1979 – 1985m. virš Antarktidos ozono sumažėjo 40%.
6.pav. Ozono skylės vystymosi istorija spalio mėnesį virš Antarktidos.
Antarktidos stratosfera yra stokojanti atominio deguonies dėl UV radiacijos intensyvumo trūkumo. Kai žiemos metu orai atvėsta, formuojasi vakarinė cirkuliacija. Šis poliarinis sukūrys yra branduolys šalto oro. Žiemos ir aankstyvo pavasario metu sukūrys yra stabilus, vadinasi jis kaupia didesnį ozono kiekį virš Antarktidos. Paprastai ozono kiekis mažėja kai Antarktida išeina pasibaigus pietinėms naktims rugpjūčio ir rugsėjo mėnesiais.
Chemiškai ozono skylės formavimąsi galima paaiškinti dujinėje fazėje vykstančių katalitinių ciklų. Nedidelė dalis ozono susidaro poliarinėje stratosferoje mažo Saulės pakilimo rezultate, bet ne deguonies fotodisociacijos metu. Todėl katalitiniai ciklai, kuriems reikalingi deguonies atomai, nepaaiškina masyvaus ozono skilimo. Be to, CFC ir halogenai yra efektyvesni ozono ardyme Antarktidos stratosferoje 40km aukštyje, tuo tarpu ozono skylė buvo atrasta 12-24km aukštyje.
Ozono skilimo mechanizmui būtini du pagrindiniai veiksniai: žema temperatūra ir Saulės šviesa. Bet kurio nors vieno iš jų stoka neleidžia nustatyti ardymo mechanizmo. Žema temperatūra būtina susiformuoti poliariniams stratosferiniams debesims (PSD), kurie yra heterogeninių reakcijų branduolių šaltiniai. Rezervuarinės dalelės ClONO2 ir N2O5 reaguoja su PSD, kuriuose yra absorbuojamas HCl susidarant Cl2, HOCl ir ClONO2. Saulės šviesa reikalinga šių dujų fotolizei. Žemiau pateiktame paveiksle pavaizduotas katalitinių ciklų ir PSD vaidmens tarpusio ryšiai.
7.pav. Katalitinių ciklų įtaka ozono skylės chemijai.
Denitrifikacijos buvimas neleidžia transformuotis rezervuarinėms dalelėms kai įvyksta fotolizė. Denitrifikacija naudinga tuo, kai PSD turi azoto rūgšties, ji pašalinama iš stratosferos kritulių pagalba. Svarbiausias skirtumas tarp Antarktidos ir Arktikos stratosferų yra denitrifikacijos vyksmo laipsnis. Kadangi esant ššiltesniam orui Arktikoje, PSD nelinkę tęstis iki saulės šviesos pasirodymo, nes išsiskyrusi azoto rūgštis tuoj pat virsta garais. Vadinasi, Arktikoje ozono skilimas nėra toks didelis lyginant su Antarktida.
Žemutiniuose sluoksniuose (15-20km aukščiuose) N2O5 heterogeninė hidrolizė reguliuoja radikalų perteklių; taip pat radikalų šeimos yra stipriai sujungtos. Kai kuriuose stratosferos vietose, žemiau 20km, dominuoja HOx reakcijos skatinančios ozono skilimą.
Aukštesniuose sluoksniuose (30-40km aukščiuose) dujinės fazės procesai reguliuoja radikalų perteklių. Radikalų šeimos yra mažiau ar daugiau nesujungtos. Šiuose aukščiuose dominuoja NOx reakcijos skatinančios ozono skilimą.
Laimė, Antarktidos ozono skylė tvyro virš teritorijos, kur gyvena labai mažai žmonių.
Ozono sluoksniui smarkiai suplonėjus virš kitų vietų, padariniai galėtų būti tokie:
• Daugiau žmonių susirgimų odos vėžiu ir katarakta, apaktų;
• Kur kas labiau plistų kai kurios užkrečiamos ligos;
• Nukentėtų augalinis planktonas, o tai sutrikdytų vandenynų mitybos pagrindą;
• Susidarytų rūgštusis rūkas;VI. IŠVADOS
Nors pastaraisiais metais Lietuvos atmosferos teršimas sumažėjo, tačiau išliko globalinio poveikio problemos (rūgštėjimas, eutrofikacija, ozono sluoksnio mažėjimas, klimato kaita). Pagrindiniai į atmosferą išmetamų teršalų šaltiniai, kaip ir daugelyje šalių, – transportas, energetika (šiluminės elektrinės ir katilinės) bei pramonė.
Per pastaruosius metus pastebimai sumažėjo energetikos ir pramonės įmonių išmetamų oro teršalų tačiau transporto sąlygojama tarša beveik nepasikeitė ir jau vyrauja kelerius metus. Pradėjus didėti pramonės bei energijos
gamybos apimtims, neišvengiamai didės ir atmosferos tarša, jeigu nebus taikomos priemonės išmetamų teršalų kiekiui mažinti.
Dėl aplinkoje sutinkamų junginių cheminių formų gausumo, jų tarpusavio sąveikos, plataus koncentracijų kintamumo intervalo, gamtinės terpės dinamiškumo negali būti vieno ar kelių universalių aplinkos cheminės analizės metodų.
Deja, dabar dėl žmogaus veiklos atmosferos apsauginė danga labiau primena elgetos skarmalus, per kuriuos sklinda negailestingi kosmoso spinduliai. Dėl to daugėja onkologinių ir akių susirgimų.
Kasmet globalinio stratosferinio ozono sumažėjimą lydi UV spindulių patekimas arti žemės paviršiaus.
Ozono skilimo mechanizmui būtini du ppagrindiniai veiksniai: žema temperatūra ir Saulės šviesa. Bet kurio nors vieno iš jų stoka neleidžia nustatyti ardymo mechanizmo. Žema temperatūra būtina susiformuoti poliariniams stratosferiniams debesims (PSD). Saulės šviesa reikalinga šių dujų fotolizei.
Lietuvos teritorijoje ryškaus geografinio ozono koncentracijų pasiskirstymo nėra. Didesnės nei likusioje Lietuvos dalyje ozono vidutinės paros koncentracijos yra pajūrio zonoje. Tai yra dėl to, kad nakties metu ozono koncentracijos lygiui susidaryti didelę įtaką turi jūra.
Ozono lygio didėjimą Lietuvoje daugiausia lemia užterštų oro masių pernašos iš vakarinės bei pietinės EEuropos.VII. LITERATŪRA
1. M. Z. Jacobson “Atmosferic pollution”, UK, Stanford University, 2002.
2. I. Ašmenskas, A. Baubinas, V. Obelinis, B. Šimkūnienė “Aplinkos medicina”, V., 1997.
3. Internetas www. ff.vu.lt
4. G. Denafas “Atmosferos apsauga”, I dalis, K., 2000.
5. John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis. Atmospheric Chemistry and Physics.
