какой газ содержащийся в атмосфере задерживает ультрафиолетовые лучи губительно для живых организмов

Какой газ содержащийся в атмосфере задерживает ультрафиолетовые лучи губительно для живых организмов

Используя содержание текста «Свет как экологический фактор», ответьте на следующие вопросы.

1) Какое влияние короткие ультрафиолетовые лучи оказывают на растения?

2) Какая часть солнечного спектра особенно важна для фототрофных организмов?

3) Как животные организмы используют видимые лучи?

СВЕТ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР

Свет – важный экологический фактор. Он служит основным источником энергии для фотосинтеза, обеспечивает поддержание теплового и водного баланса в организме, создаёт условия для ориентирования в пространстве. Основным источником света на Земле является Солнце. Солнечная радиация различается по интенсивности и качеству: ультрафиолетовые лучи, видимые лучи, инфракрасные лучи.

Коротковолновые ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого и задерживаются озоновым экраном. Небольшое количество длинноволновых ультрафиолетовых лучей достигает поверхности Земли и оказывает бактерицидное действие. Часть длинноволновых ультрафиолетовых лучей используется некоторыми животными и человеком для выработки антирахитичного витамина D.

Видимая часть солнечного спектра активно используется фотосинтезирующими организмами. В пределах этой части спектра

выделяют область фотосинтетически активной радиации (ФАР), которая поглощается хлорофиллом и вовлекается в фотосинтез. Поэтому видимая часть солнечного спектра важна для фототрофных организмов – основных производителей первичного органического вещества на планете.

Инфракрасные лучи – основной источник тепловой энергии. Они вызывают нагревание тел организмов, повышают в них уровень теплообмена и увеличивают испарение через покровы тела воды и пота. Инфракрасные лучи необходимы также и растениям: они создают наиболее благоприятные условия для поглощения через устьица углекислого газа.

Правильный ответ должен содержать следующие элементы.

1) Ультрафиолетовые лучи губительны для растений.

2) Видимые лучи солнечного спектра

3) Некоторые животные используют видимые лучи для ориентации в пространстве.

Источник

Озоновый слой: как три миллиметра защищают человечество от гибели

Генеральная Ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя. Как газовая пленка толщиной в три миллиметра защищает все живое на нашей планете от смертельной угрозы из космоса и действительно ли человечеству угрожают озоновые дыры?

16 сентября 1987 года был подписан Монреальский протокол, который запрещает производство веществ, разрушающих озоновый слой Земли. Протокол вступил в силу 1 января 1989 года, сейчас его соблюдают более 200 государств. Земляне озаботились проблемой после того, как в 1985 году над Антарктидой ученые обнаружили озоновую дыру диаметром свыше 1000 километров.

Как работает озон

Озон — газ голубого цвета с резким специфическим запахом, он является модификацией кислорода из трех молекул. В промышленности его получают из воздуха под действием электрического разряда. В верхних слоях атмосферы он образуется при облучении жестким ультрафиолетовым излучением.

В больших концентрациях озон смертельно опасен и относится к самому высокому классу опасности вредных веществ. Длительное вдыхание озона способно привести к смерти человека, так как он быстро разрушает легкие. Однако угрозу для людей несет только озон в нижнем слое земной атмосферы — обычно он образуется при грозах.

Озон в стратосфере — щит для всего живого на Земле, так как он образует особый слой на высоте в 15-20 километров, который защищает организмы от жесткого ультрафиолета. Так, озоновый слой почти полностью поглощает очень опасный ультрафиолет в диапазоне в 100—280 нм и 280—315 нм, который вызывает рак кожи, до поверхности доходит лишь несколько процентов.Неизвестная страна принялась разрушать озоновый слой

Считается, что озоновый слой образовался в атмосфере Земли 600 миллионов лет назад, когда растения накопили достаточно кислорода с помощью фотосинтеза. Лишь после этого жизнь смогла выйти из океанов — без озона высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих попросту не возникли бы, так как жесткое излучение Солнца выжигало все живое на суше.

Общее количество озона в атмосфере относительно невелико — если газ собрать под нормальным давлением, то его слой имел бы толщину всего в три миллиметра. Поэтому после обнаружения озоновых дыр ученые забили тревогу — исчезновение слоя грозило человечеству эпидемией рака и гибелью многих живых организмов.

Почему возникли озоновые дыры

Ученые в 1995 году доказали, что используемые в производстве бытовых аэрозолей и холодильников и содержащие бром и хлор фреоны разрушают озоновый слой. За это Пауль Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуланд получили Нобелевскую премию. Выбросы фреонов приводят к образованию озоновой дыры над Антарктидой во время полярных ночей.

Почему дыра наблюдается только над Антарктидой? Дело в том, что озон не образуется, если нет солнечного излучения. Как только устанавливается полярная ночь, молекулы озона разрушаются, вступая в разнообразные химические реакции с различными веществами антропогенного и природного происхождения.

Кроме этого, над Антарктидой в течение полярной зимы господствует особо устойчивый вихрь, который препятствует проникновению воздуха из других широт. В результате озоновый слой истончался. Обратный процесс начался только после того, как человечество резко ограничило выбросы фреонов в атмосферу.

Важно понимать, что озон разрушается не только по причине промышленных выбросов, однако именно антропогенное воздействие привело к сдвигу тонкого равновесия. По оценке ученых, до вступления в силу Монреальского протокола примерно 30-50% озона погибало из-за воздействия разнообразных фреонов.

Спутниковые снимки показывают, что площадь озоновой дыры над Антарктидой последние годы уменьшается — в 2015 году составила 25 миллионов квадратных километров. По данным NASA, с 2000 по 2015 озоновая дыра сократилась на площадь размером с Индию. Однако полное восстановление озонового слоя ожидается не раньше 2050 года.

Источник

Газ озон: химические, физические свойства, формула, отличия и другое

Содержание:

Кислород – элемент VIA группы. Для него свойственны две аллотропные модификации с разными химическими формулами – кислород О₂ и озон О₃. Они отличаются не только составом молекул, но и различными характеристиками.

В конце XVIII века ученый Мартин Ван Марум провел эксперимент, в результате которого получил озон. Он через воздушное пространство пропускал электричество. Таким образом, образовался озон – это голубоватый газ с необычным запахом. Ученый предполагал, что полученный газ представляет собой электрическую материю.

В 1840 году ученый Кристиан Фридрих Шенбейн раскрыл структуру и свойства озона. Полученный газ он назвал «озоном» (с греч. языка «пахнуть»). Кристиан Фридрих Шенбейн провел эксперимент, где озон вытеснил йод из иодида калия.

Получение озона

Существует несколько способов получения молекул озона.

Физические свойства озона

Озон – бесцветный (в толстых слоях голубоватый) газ. Он почти в два раза тяжелее воздуха. Озон обладает специфическим запахом свежести.

Озон растворим в воде. Примеси позволяют растворяться еще быстрее. Если озон находится в состоянии газа, то он выступает в роли диамагнетика. Если озон – это жидкость, то проявляет свойства слабого парамагнетика.

Озон ядовит и губителен для бактерий. Его используют при обеззараживании воздуха и воды.

Химические свойства озона

Озон обладает сильными окислительными свойствами по сравнению с кислородом. Он реагирует с рядом веществ.

Если озон находится в состоянии газа, то реакция с сероводородом выглядит следующим образом:
H₂S + O₃ = SO₂ + H₂O

Озон способен взаимодействовать со ртутью при обычных условиях. В результате металл теряет блеск и способность липнуть к стеклу.

Токсичность озона

При умеренных концентрациях озон безвреден. Реакции с озоном характеризуются формированием свободных радикалов кислорода, которые губительны для организма при высоком содержании. Чрезмерное воздействие озона часто приводит к гибели. Озон особенно губителен для органов дыхания.

Озоновый слой в верхних слоях атмосферы

Озоновый слой – слой в верхней части атмосфера Земли, который состоит из бесцветного нестабильного газа. Он располагается на высоте 15-20 км над поверхностью планеты. Стратосфера – слой атмосферы, в котором содержится много озона.

Озон образуется в результате воздействия ультрафиолета на кислород. Слой газа задерживает все формы поступающей ультрафиолетовой коротковолновой радиации.

Озоновый экран защищает от вредного излучения, длина волн которого 290-320 нм. Это излучение может спровоцировать рак кожи. Озоновый слой появился на Земле около 600 млн лет назад в результате процесс фотосинтеза. Благодаря озоновому слою первые живые организмы смогли выйти из океана на сушу.

Дыры в озоновом слое

Озоновые дыры – локальное истощение озонового слоя. Самая большая озоновая дыра находится над Антарктидой. Если озоновый слой полностью исчезнет, то все живое на планете погибнет.

Озоновые дыры возникают по многим причинам, главная из которых – загрязнение окружающей среды. Озоновый слой разрушается под воздействием хлора, водорода, кислорода, брома и других продуктов сгорания. Выбросы фабрик, заводов и различных производств негативно влияют на выработку озона в верхних слоях атмосферы.

Реактивные самолеты выбрасывают окислы азота. Чем выше мощность турбореактивного двигателя, тем больше разрушающего вещества попадает в атмосферу. Ежегодно в воздух выбрасывается более 1 млн т соединений азота, из которых треть выбрасывают самолеты.

Защита озонового слоя

До 1989 года на производствах часто применялись галогенированные углеводороды, которые разрушают озоновый слой. Монреальская конвенция разработала программу по сокращению использования хлорфторуглеродов, которые быстро испарялись и достигали стратосферы. Они разлагаются на компоненты и разрушают озоновый слой. Из этих соединений раньше изготавливали аэрозоли, растворители и др.

Озоновые дыры произвольно создаются и исчезают. Это связано с некоторыми природными явлениями и даже климатическими особенностями. Газ озон образуется в результате воздействия ультрафиолета на кислород. Во время полярной ночи дыры образуются из-за того, что солнце не заходит несколько недель и ультрафиолет постоянно влияет на кислород. Во время полярного дня озоновый слой восстанавливается и воздействие ультрафиолета на живые организмы снижается.

Дыры могут формироваться в период активности Солнца. В результате этого они появляются и пропадают. Иногда это занимает несколько дней, реже растягивается на несколько месяцев.

Источник

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ И МИФ ОБ ОПАСНОСТИ ИЗ КОСМОСА

Если, как сейчас принято считать, озоновый слой задерживает ультрафиолетовое излучение, то он поглощает его энергию. Но энергия не может исчезнуть бесследно, и поэтому с озоновым слоем что-то должно произойти. Есть несколько вариантов.

Переход энергии излучения в тепловую. Следствием этого должно быть нагревание озонового слоя. Однако он расположен на высоте устойчиво холодной атмосферы. А первая область повышенной температуры (так называемый мезопик) находится в два с лишним раза выше озонового слоя.

Энергия ультрафиолета расходуется на разрушение озона. Если это так, рушится не только основной тезис о защитных свойствах озонового слоя, но и обвинения в адрес «коварных» промышленных выбросов, которые якобы разрушают его.

Накопление энергии излучения в озоновом слое. Оно не может происходить бесконечно. В какой-то момент будет достигнут предел насыщения озонового слоя энергией, и тогда, скорее всего, пойдет химическая реакция взрывного типа. Однако в природе никто и никогда не наблюдал взрывов озонового слоя.

Несоответствие закону сохранения энергии свидетельствует о том, что мнение о поглощении озоновым слоем жесткого ультрафиолета не обосновано.

Таким образом, при поглощении ультрафиолета в атмосфере образуется своего рода смесь, в которой преобладают свободные электроны, нейтральные атомы кислорода, положительные ионы молекул кислорода, при их взимодействии образуется озон.

Таким образом, от жесткого ультрафиолетового излучения все живое на Земле защищает кислород атмосферы, озон же оказывается всего лишь побочным продуктом этого процесса.

С позиции же предлагаемой гипотезы сезонность появления «дыр» в озоновом слое объясняется тем, что летом и осенью над Антарктидой и зимой и весной над Северным полюсом атмосфера Земли практически не подвергается воздействию ультрафиолета. Полюса Земли в эти периоды находятся в «тени», над ними нет источника энергии, необходимой для образования озона.

Источник