Distrugerea stratului de ozon - consecintele poluarii atmosferice

Distrugerea stratului de ozon

In 1985 specialistii care cerceteaza atmosfera, au adus la cunostinta un fapt deosebit de important: primavara continutul de ozon deasupra statiei Halli-Bei din Antarctida s-a micsorat cu 40% din anul 1977 pana in anul 1984. Aceasta descoperire a fost confirmata si de alti cercetatori, care au demonstrat ca regiunea cu continut redus de ozon se intinde dincolo de hotarele Antarctidei si se afla la o distanta de la 12 pana la 24 km. Cercetarile au demonstrat ca deasupra Antarctidei exista 'o gaura' de ozon. La inceputul anilor 80 dupa masurarile de pe satelitul 'Nimbus-3' o asemenea gaura a fost descoperita si deasupra Arcticii, numai ca era de dimensiuni mai reduse, iar continutul de ozon s-a micsorat cu 9%. in medie pe glob, continutul de ozon s-a micsorat cu 5%.

Continutul redus de ozon are consecinte grave pentru sanatatea omului. Fiind in atmosfera in cantitate de 0,0001%, are actiune distructiva asupra celulelor organismelor vii. Scaderea concentratiei ozonului cu 1% duce la sporirea intensitatii razelor ultraviolete deasupra solului cu 2%. Dupa modul de actiune asupra organismelor vii, razele ultraviolete sunt apropiate de razele ionizante insa, din cauza lungimii de unda mai mari decat la gama-raze, nu pot patrunde adanc in tesuturi. De aceea, el afecteaza numai suprafata organelor. Razele ultraviolete au energie destula pentru distrugerea ADN-ului, moleculelor organice, ceea ce poate provoca cancerul pielii, cataracta, melanina si imunodeficienta. Provoaca, de asemenea, arsuri pe piele si retina.

Razele ultraviolete sunt slab absorbite de apa. De aceea, ele prezinta un pericol mare pentru ecosistemele marine. Experientele au demonstrat ca planctonul, in timpul maririi intensitatii UV, poate sa dispara. Planctonul reprezinta prima treapta in lantul trofic, adica sunt producatori, de care depind toate celelalte trepte ale lantului trofic. Se poate spune ca lipsa planctonului din mari si oceane poate duce la disparitia vietii din aceste ecosisteme. Plantele sunt mai putin sensibile, dar la o marire a dozei UV pot sa fie afectate.

Prima idee despre actiunea distrugatoare asupra ozonului a fost formulata la sfarsitul anului 1960, precum ca pericol pentru stratul de ozon constituie emanarile vaporilor de apa si NO_x din motoarele supersonice ale avioanelor si rachetelor. Oxizii de azot, de asemenea, erau considerati periculosi pentru stratul de ozon, deoarece sunt instabili si se descompun in straturile inferioare ale atmosferei.

In 1974 M. Molina si F. Roulend de la Universitatea din California (S.U.A.) au aratat ca in Irvin clorofluorocarbonatii (CFC) pot avea actiune distrugatoare asupra stratului de ozon. Mai mult de 60 de ani CFC se folosesc ca refrigirenti in frigidere si conditionere, propelenti pentru amestecuri de aerosol, in timpul curatirii chimice a hainelor. Candva au fost considerate drept substante chimice ideale si practice, deoarece sunt foarte stabile si neactive. Aceasta inseamna ca ele sunt netoxice. Cand moleculele de CFC ajung la 25 km deasupra Pamantului, unde concentratia de ozon este maxima, moleculele sunt predispuse actiunii intensive a razelor ultraviolete, care transforma moleculele active de CFC in stare normala in radicali cu o reactivitate foarte mare. CFC transporta clorul de pe suprafata solului prin troposfera si alte straturi inferioare ale atmosferei, unde legaturile inerte ale clorului se distrug, spre stratosfera, unde concentratia de ozon este mai mare.

In timpul descompunerii ozonului, clorul joaca rolul unui catalizator. Din aceasta cauza, un atom de clor poate descompune pana la 100.000 de molecule de ozon, inainte ca atomul de clor sa fie inactivat sau transportat in troposfera. Cercetarile au demonstrat ca in lipsa oxizilor de azot distrugerea ozonului de catre clor este mai rapida. in prezent in aer se arunca milioane tone de CFC. Se considera ca durata de viata in atmosfera a celor mai raspandite CFC freon-11 (CFCl3) si freon-12 (CF2Cl2) constituie respectiv 75 si 100 de ani.

Din 1978 in SUA s-a interzis folosirea CFC in aerosoli. In septembrie 1987 la Montreal au participat 23 de tari, care au semnat o conventie, care prevedea reducerea folosirii CFC. Conform conventiei, pana in 1999 tarile dezvoltate trebuiau sa scada intrebuintarea CFC pana la jumatate din nivelul anului 1986. Pentru folosirea in aerosoli a fost gasit un nou inlocuitor al CFC – amestecul de propan-butan. Dupa proprietatile fizice se aseamana cu freonul, dar este extrem de inflamabil. Astfel de aerosoli se prepara in multe tari, chiar si in Rusia. O problema primordiala este fabricarea frigiderelor – a doua dupa folosirea freonilor. Aceasta consta in aceea ca din cauza polaritatii moleculei, CFC au o temperatura inalta de evaporare. in prezent un bun inlocuitor al freonilor constituie amoniacul, care insa este toxic.

Prognozele timpurii, care prezic, de exemplu, ca in cazul mentinerii nivelului de emanari ale CFC, la mijlocul sec. XXI continutul de ozon poate sa scada de 2 ori, poate ca au fost pesimiste. in primul rand, gaura deasupra Antarcticii e cauza proceselor meteorologice. Formarea ozonului are loc in lipsa UV si in timpul noptii polare nu are loc. Iarna, deasupra Antarcticii se formeaza furtuni, care impiedica patrunderea maselor de aer bogate in ozon in regiunile temperate. De aceea, spre primavara o cantitate neinsemnata de clor activ poate sa aiba o actiune nefasta asupra stratului de ozon. Practic, asemenea furtuni lipsesc deasupra Arcticii. De aceea, la polul nordic scaderea concentratiei de ozon este destul de mica. Deci, CFC poate sa cauzeze scaderea evidenta a concentratiei de ozon numai in anumite conditii atmosferice a Antarcticii, iar pentru un efect evident in zone moderate concentratia de clor activ trebuie sa fie mult mai mare.

Ploaia acida

In secolul XX, aciditatea aerului si ploaia acida au ajuns sa fie recunoscute ca o amenintare capitala la adresa calitatiii mediului. Cea mai mare parte a acestei aciditati este produsa in tarile industrializate din emisfera nordica: SUA, Canada, Japonia si majoritatea tarilor din Europa de Est si de Vest.

Document online: La Mezza - una regione storica del Medio Oriente che include l'Antico Egitto Proiect: Italia - relieful, natalitatea, sistemul legislativ si Economia

Efectele ploii acide pot fi devastatoare pentru multe forme de viata, inclusiv pentru oameni. Aceste efecte sunt insa mai vizibile in lacuri, rauri si pariuri si la nivelul vegetatiei. Aciditatea apei omoara practic orice forma de viata. La inceputul anilor '90, zeci de mii de lacuri erau deja distruse de ploaia acida. Cele mai grave probleme au existat in Norvegia, Suedia si Canada.

Amenintarea reprezentata de ploaia acida nu e limitata de granitele geografice, caci vanturile transporta substantele poluante pe tot globul. De exemplu, cercetarile au confirmat faptul ca poluarea provenita de la centralele electrice care functioneaza cu carbuni in centrul si vestul SUA erau cauza principala a marilor probleme legate de ploaia acida in estul Canadei si nord-estul SUA. Efectele distructive ale ploii acide nu se limiteaza la mediul natural. Structuri de piatra, metal sau ciment au fost si ele afectate sau chiar distruse.

Unele dintre marile monumente ale lumii, catedralele Europei sau Colosseum-ul din Roma, prezinta semne de deteriorare datorate ploii acide.

Oamenii de stiinta folosesc ceea ce se cheama factorul pH pentru a masura aciditatea sau alcalinitatea solutiilor lichide. Pe o scara de la 0 la 14, 0 reprezinta cel mai ridicat nivel de aciditate, iar 14 cel mai ridicat nivel de bazicitate sau alcalinitate. O solutie de apa distilata care nu contine nici acizi nici baze, are pH 7 sau neutru.

Daca nivelul pH-ului in apa de ploaie scade sub 5.5, ploaia este considerata acida. Ploile din estul SUA si din Europa au adesea un pH intre 4.5 si 4.0. Pentru cresterea aciditatii aerului sunt responsabili dioxidul de sulf, acizii de azot si acidul clorhidric. Acesta din urma este eliberat de combustia PVC-ului in momentul incinerarii deseurilor. Acest gaz se dizolva in apa, transformandu-se in acid clorhidric.

• Smogul

Inainte de epoca automobilului smogul provenea de la arderea carbunilor si situatia era atat de grava incat la inceputul secolului XX felinarele de pe strazile Londrei erau aprinse prin jurul amiezii din cauza faptului ca smogul si praful intunecau cerul.

In zilele noastre, arderea gazolinei in motoarele automobilelor este principala sursa de smog in majoritatea regiunilor. Cu ajutorul razelor solare, oxizii de azot si componentele organice volatile reactioneaza in atmosfera pentru a produce smogul fotochimic. Smogul contine ozon, un compus al oxigenului alcatuit din molecule cu trei atomi de oxigen. Ozonul prezent in stratele joase ale atmosferei este otravitor si pentru a determina severitatea smogului cercetatorii trebuie sa masoare mai intai cantitatea de ozon aflata in aer.

In prezenta umiditatii atmosferice, dioxidul de sulf si oxizii de azot se transforma in picaturi de acid pur, ce plutesc in norul de smog. Acesti curenti de aer acizi ataca plamanii si distrug orice, in functie de cantitatea de acid, de la materiale usoare pana la marmura si metal. in mari orase din jurul lumii monumente pretioase, inclusiv Parthenon din Atena si Taj Mahal din India, poarta amprenta smogului acid.

Smogul ingreuneaza vizibilitatea si afecteaza sistemul respirator al copiilor, batranilor si al celor care sufera de astm sau chiar de boli de inima. Poate provoca dureri de cap, ameteala si stari de voma, si in cele mai grave cazuri moartea persoanei afectate din cauza intoxicarii cu dioxid de carbon

Efectul de sera

Pamantul este incalzit cu ajutorul energiei provenite de la Soare. Cand aceasta energie ajunge in atmosfera Pamantului, o parte din ea este reflectata inapoi in spatiu, o mica parte este absorbita si restuil ajunge pe Pamant incalzind suprafata.

Dar cand energia produsa de caldura Pamantului se intoarce, se intampla ceva diferit. in loc ca aceasta energie sa treaca prin atmosfera si sa ajunga in spatiu, o mare parte din aceasta energie este abosrbita de gazele din atmosfera. Acest lucru ajuta la pastrarea unei temperaturii adecvate vietii pe Pamnt.

Deci atmosfera Pamantului permite patrunderea razelor solare pentru a incalzi Pamantul dar capteaza caldura care porneste dinspre Pamant catre spatiu. Actioneaza asemenea unei sere, numai ca in cazul serei este folosita sticla ci nu gazul, tocmai din acest motiv se numeste efect de sera.

Gazele din atmosfera, care sunt responsabile cu mentinerea unei temperaturi normale pe Pamant, sunt dioxidul de carbon, metanul, oxidul de azot, ozonul si vaporii de apa toate provenite pe cale naturala. Dar daca aceste gaze sunt prezente in cantitati prea mari atunci este absorbita prea multa caldura si acest fenomen duce la cresterea temperaturii pe Pamant.

Carbunele, petrolul si gazele naturale, toate sunt folosite de catre om drept combustibili. Se numesc combustibili fosili pentru ca formarea lor a durat mii de ani. Ele contin cantitati mari de carbon si in timpul arderii elibereaza o imensa cantitate de energie  si de dioxid de carbon. Gazul eliberat in atmosfera se altura imediat la efectul de sera.

Combustibilii fosili nu sunt singure materiale care arse pun in libertate gaze toxice. Atunci cand padurile tropicale sunt arse pentru a elibera terenul pentru agricultura. Distrugerea padurii tropicale este o mare tragedie pentru Pamant pentru ca se distruge una dintre cele mai mari “fabrici naturale” de Oxigen. Dar totodata se elibereaza in atmosfera cantitati imense de CO_2.

Dioxidul de carbon este principalul gaz responsabil pentru agravarea efectului de sera dar pe langa el s-au mai identificat peste 30 de alti vinovati. Oxidul de azot eliberat de tevile pe esaPament ale autovehiculelor,de arderile excesive ale padurilor si de folsirea insecticidelor si ale pestcidelor. Se estimeaza ca de la inceputul secolului trecut nivelul oxidului de azot a crescut cu pana la 80%. Ozonul desi este foarte important pentru ca impiedica razele ultraviolete sa patrunda in atmosfera, la niveluri mai joase este foarte poluant si contribuie si el la efectul de sera.

Vremea se schimba de la o zi la alta si temperaturile variaza cu cateva grade in fiecare zi. Cercetatorii cred ca o dublare a gazelor din atmosfera, responsabile pentru efectul de sera,  poate duce la o crestere a temperaturii cu pana la 4.5 C. Din moment ce diferenta dintre ultima epoca glaciara si zilele nostre este de numai  4 C, este greu de imaginat urmarile catastrofice ale acestei cresteri de temperatura aparent minora. Aceasta va duce la schimbarea conditiilor climatice, prin urmare la schimbarea conditiilor pentru dezvoltarea agriculturii. Desi pentru unele regiuni de pe Pamant, ca desertul Sahara sau Siberia, asta ar insemna o adevarata binecuvantare, pentru unele tari ar fi o adevarata catastrofa.

Ce am putea face?

Pentru a produce energie sunt necesare centrale electrice. Acestea pentru a o produce au nevoie de combustibili, si arderea combustibililor prezinta un pericol major pentru atmosfera. Am putea stopa acest fenomen folosind energia intr-un mod rational. Cateva din lucrurile care s-ar putea face  pentru a salva energie sunt:

• Industria va trebui sa devina mult mai eficienta din punct de vedere al consumului de energie, trecand de la utilizarea combustibililor fosili bogati in carbon (carbune), la combustibili saraci in carbon (gaze naturale) sau la combustibili alternativi;
• Industria energetica, de la extractie si pana la consum, trebuie restructurata astfel incat sa devina eficienta si mai putin poluanta;
• Transportul trebuie sa se orienteze spre mijloace mai putin poluante si cu consumuri reduse;
• Constructiile sa fie eficiente energetic si sa tinda spre utilizarea surselor de energie regenerabila;
• Echipamentele si produsele sa fie din cele cu consum redus de energie;
• Padurile vor fi protejate si chiar vor fi extinse.
• Folosirea mai rara a automobilelor: mersul, ciclismul, sau transporturile publice.
• Evitarea pierderilor: reduceti ceea ce folositi, refolositi lucrurile in loc sa cumparati altele noi, reparati obiectele stricate in loc sa le aruncati, si reciclati cat mai mult posibil. Aflati ce facilitati de reciclare sunt disponibile in zona voastra. Incercati sa nu aruncati lucrurile daca acestea ar mai putea avea o alta folosinta.

Economisiti apa: este necesara o mare cantitate de energie pentru a purifica apa. Invata cat mai mult posibil despre problemele energetice ale Pamantului si cauzele ce le determina. Afla daca sunt grupari ecologice in zona ta care te-ar putea informa.