Что такое озон? | Живая наука
Озон – это бледно-голубой газ, состоящий из трех атомов кислорода, связанных вместе. Он возникает естественным образом высоко в атмосфере Земли, где защищает поверхность от вредных ультрафиолетовых (УФ) лучей, если они не рассеиваются естественными или человеческими явлениями. Он также считается загрязняющим веществом, оказывающим неблагоприятное воздействие на людей и других существ, когда он находится ближе к земле.
Кислород против озона
Молекулярный кислород (O2) – это обычный кислород, которым мы дышим, и присутствует во всей атмосфере. Солнечные лучи могут разделить его на два отдельных атома кислорода, и один из них может затем рекомбинировать с молекулой O2 с образованием O3, озона.
Газ имеет характерный резкий запах, напоминающий запах хлора, и иногда его можно почувствовать после грозы, когда молния разрывает молекулы кислорода. Это свойство и дало озону название от греческого слова ozein, что означает «запах», согласно статье, опубликованной Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.
Подавляющее большинство озона находится в стратосфере, слое атмосферы на высоте от шести до 31 мили (от 10 до 50 километров) над поверхностью нашей планеты. По данным НАСА, озон составляет примерно 0,00006% атмосферы, и его пиковые концентрации присутствуют на высоте 20 миль (32 км) над поверхностью, в области, известной как озоновый слой.
На этой высоте озон поглощает интенсивное УФ-излучение, исходящее от солнца. Без этого слоя земля на Земле была бы стерилизована, и жизнь, которую мы знаем, была бы невозможна.
Хрупкий озоновый слой Земли
Озон является относительно нестабильным веществом и может быть разрушен молекулами, содержащими азот, водород, хлор или бром, которые отрывают третий атом кислорода озона от двух его партнеров. Начиная с 1950-х годов ученые начали измерять концентрации озона над Антарктидой, дав им первые намеки на то, что существует проблема с озоновым слоем.
К 1980-м годам исследователи смогли составить карту ежегодной дыры, открывшейся в озоновом слое над Антарктидой весной, хотя никто не знал ее причины. В 1987 году наблюдения с самолетов предоставили неопровержимые доказательства того, что озоновая дыра создается антропогенными загрязнителями, называемыми хлорфторуглеродами (ХФУ), согласно истории из НАСА.
Хлор и бром, которые присутствуют в хлорфторуглеродах (CFC) и родственных соединениях, очень разрушительны для озона. Один атом хлора может разорвать более 100000 молекул озона, прежде чем он покинет стратосферу.
Атмосфера Земли состоит из слоев различных газов разной плотности. Озоновый слой находится в стратосфере, которая выше, чем образует большинство облаков. (Изображение предоставлено НАСА)
ХФУ поступают в результате промышленных процессов, таких как охлаждение, и используются, среди прочего, для пожаротушения и пеноизоляции. Ученые смогли обнаружить, что истощение озонового слоя происходит не только над Южным полюсом, но и в районах Северной Америки, Европы, Азии и большей части Африки, Австралии и Южной Америки.
В 1987 году страны всего мира подписали Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, международный документ, обязывающий подписавшие стороны заняться проблемой озоновой дыры. С тех пор люди пытаются постепенно отказаться от ХФУ и других вредных промышленных загрязнителей.
По теме: Запрещенный химикат, разрушающий озоновый слой, был незаконно использован в Китае
Такие усилия окупились. А недавнее обучение показали, что с 2005 по 2016 год количество озона, разрушаемого хлором, снизилось на 20%.
В 2019 году озоновая дыра над Антарктидой сократилась до минимального зарегистрированного размера с момента ее открытия. В лунке Южного полюса все еще наблюдаются сезонные колебания, а также аналогичные колебания над Арктикой.
Но в 2020 году озоновая дыра на Северном полюсе, которая открывается реже, чем ее южный кузен, достигла своей наибольшей известной степени, что несколько беспокоит ученых. Это беспрецедентное событие прекратилось через пару недель само по себе, хотя исследователи еще не знают, станет ли это новое явление регулярной тенденцией.
Озон, загрязняющий поверхность Земли
Когда озон присутствует у земли, он может быть вредным. Такой озон, также называемый смогом, создается из оксидов азота (NOX), выбрасываемых автомобилями, электростанциями, промышленными котлами, нефтеперерабатывающими заводами и химическими предприятиями, в сочетании с другими органическими молекулами в атмосфере. EPA.
Вдыхание озона может вызвать боль в груди, раздражение горла, кашель и повредить ткань легких. Это наиболее опасно для детей и пожилых людей, а также для людей с легочными заболеваниями, такими как астма, эмфизема легких и бронхит. Он также вреден для растительности и поражает леса, парки и пустынные районы.
Здания в центре Лос-Анджелеса частично не видны ближе к вечеру 5 ноября 2019 года, если смотреть из Пасадены, штат Калифорния. Качество воздуха в столичном Лос-Анджелесе в тот день было предсказано Районом управления качеством воздуха Южного побережья как «нездоровое для уязвимых групп». (Изображение предоставлено: Марио Тама / Гетти)
Озон указан как распространенный загрязнитель в Законе США о чистом воздухе. EPA предлагает онлайн-инструмент качества воздуха чтобы сообщить людям, когда уровни загрязнения, в том числе от озона, резко увеличиваются в их районе.
В Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендует людям проводить больше времени в помещении при высоком уровне озона, выбирать менее напряженные занятия на свежем воздухе и планировать выходить из дома утром и вечером, когда концентрация озона обычно ниже.
EPA установило национальные стандарты качества воздуха, которые пытаются снизить уровень озона на уровне земли за счет ограничения количества загрязняющих веществ, выходящих из автомобилей и заводов. Агентство также рекомендует ходьба, езда на велосипеде и использование общественного транспорта, когда это возможно, сокращение использования кондиционеров при высоком уровне озона и поиск способов быть более экологически чистыми в доме.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
