دانلود مقاله ازن و محیط زیست

دانلود مقاله ازن و محیط زیست – لایه اوزون

مقدمه
ازن سپر محافظتی زمین در برابر تابشهای زیان آور خورشید می‌باشد. این لایه به عنوان یک فیلتر طبیعی نور ، اشعه‌های زیانبار خورشید مخصوصا UV-B (محدوده ۳۲۰mm – ۲۹۰) را تا حدی جذب می‌کند. بنابراین ایجاد هر گونه نقصان در این لایه مشکلات سلامتی عدیده‌ای برای ساکنان زمین پدید خواهد آورد. بیشترین نقصان ازن در فصل زمستان و اوایل بهار رخ می‌دهد. همه ساله گروههای تحقیقاتی و دانشمندان زیادی برای بررسی بیشتر لایه ازن و فرآیند تخریب آن به قطب سفر می‌کنند.

خورشید تنها ستاره منظومه شمسی می باشد که کرات وسیارات در اطراف آن می چرخند و از انرژی آن استفاده می کنند.زمین نیز یکی از کراتی است که در أطراف خورشید در حال حرکت است .

فاصله میان زمین و خورشید حدود ۱۴۹.۸۰۰.۰۰۰کیلومتر می باشد ، که در این فاصله،زمین حدود ۹^۱۰×۹۵/۱ وات انرژی ازخورشید دریافت می کند که ما تنها کسری از آن (۰۰۰۰۰۰۲/۰) را استفاده می کنیم . نور خورشید ۲۷/۸ دقیقه طول می کشد که به زمین برسد.از صد در صد نوری که به زمین می تابد تنها ۳۰% آن بر اثر ذرات و مولکول های موجود در لایه های بالایی منعکس می شوند بقیّه آن ها از لایه ها زمین عبور می کنند و به زمین می رسند.در واقع می توان به جرأت گفت که حدود۹۹%انرژی که به زمین می رسد از خورشید وبقیه آن از ماه و کرات دیگر می باشد.

نور سفید خورشید از میلیاردها میلیارد رنگ تشکیل شده است که هر کدام از این رنگ ها دارای طول موج و انرژی مخصوص به خود می باشند، وما هنگامی که این نور را تفکیک می کنیم به هفت رنگ تجزیه می شوند که هر کدام از این رنگ ها از میلیاردها رنگ تشکیل شده اند.

پرتوهای فوق بنفش دارای طول موج کوتاه و انرژی زیاد می باشند .پرتوهای فوق بنفش با انرژی زیادی که دارند برای تمام موجودات زنده خطرناک می باشند وموجب سرطان پوست یا آفتاب سوختگی می شوند .

خوشبختانه زمین در برابر این پرتوی خطرناک، محافظی بنام لایه اوزون دارد که از ورود پرتوهای خطرناک به سطح زمین جلوگیری می کند. قبل از آنکه به بحث درباره برخورد پرتوهای فوق بنفش و مولکول ها اوزون بپردازیم ابتدا به اطلاعاتی درمورد اوزون می پردازیم.

دانشمندان لایه ها زمین را به چهار قسمت تقسیم می کنند :

۱) تروپوسفر (که نسبت به سطح دریا ۱۲تا۱۵ کیلومترارتفاع دارد)

۲) استراتوسفر)

۳) مزوسفر )

۴) تروموسفر(خارجی ترین لایه زمین)

مولکول اوزون (o۳)از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش پذیر می باشد، تشکیل شده است . پیوند میان مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن در مولکول اوزون بسیار ضعیف می باشد و ممکن است با کوچکترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت کوچکترین انرژی به حالت اولیه خود برگردند . لایه اوزون در لایه استراتوسفر زمین قرار دارد .در شب ها به دلیل عدم دسترسی به انرژی تابشی خورشید، ضخامت لایه اوزون کمتر از ضخامت آن در روز ها می باشد. هنگامی که پرتوهای فوق بنفش به مولکول ها اوزون برخورد می کنند، پرتو های فوق ـ بنفش مقدار زیادی از انرژی خود را از دست می دهند وبه پرتو های فرو سرخ تبدیل می شوند ، و همچنین بر اثر این برخورد ، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن واتم اکسیژن تبدیل می شود و با تابش مجدد نور خورشید ، مولکول اوزون دوباره پدیدار می شود.

مولکول های اوزون هرچند که برای ما مفید هستند اما وجود آن ها در لایه تروپوسفر (لایه ای که ما در آن زندگی می کنیم) بسیار خطرناک می باشند.

نیتروژن های پراکسید خارج شده از اگزوز موتورهای دیزلی بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایی) با مولکول های اکسیژن واکنش می دهند و مولکول های اوزون را پدیدار می کنند . چون در مولکول های اوزون اتم های اکسیژن فعال (رادیکالی) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسی می شود .

گازهای مخرب لایه ازن عمدتا از صنایع برودتی و سرد کننده ها، صنایع ابر و اسفنج سازی، بخش دفع آفات کشاورزی، سیستم های تهویه مطبوع، کپسول های اطفای حریق و حلال اسپری های پاک کننده قطعات الکترونیکی متصاعد می شوند و تا ارتفاع ۴٠ کیلومتری صعود می کنند. طول عمر ماندگاری گازهای مخرب لایه ازن از ۵٠ تا ١۵٠ سال است و تا حذف کامل این گازها که قبلا وارد جو شده اند حداقل نیم قرن لازم است.

ایجاد حفره در لایه ازن باعث خطرات زیست محیطی و انسانی بسیاری می شود و حیات بدون این لایه روی کره زمین از بین خواهد رفت.

فهرست مطالب
فصل اول : لایه ازن و تاثیرات آن بر محیط زیست و انسان

مقدمه. ۲

تعریف.. ۵

نقش لایه ازن در حفاظت از کره زمین.. ۷

اثرات تخریب لایه ازن بر محیط زیست.. ۸

۱- اثر بر سلامت انسان. ۹

۲- اثر بر اکوسیستم های آبی.. ۹

۳- اثر بر اکوسیستم خشکی.. ۹

اثر ازن به ریو سلامتی.. ۱۰

۱) خطرات در خانه و محل کار: ۱۰

۲) خطرات در محیط خارجی: ۱۰

۳ـ اثرات دراز مدت و کوتاه مدت ازن: ۱۱

۴ـ تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی: ۱۲

۵- جهش ژنی : ۱۲

آثار پرتو UV-B.. 13

۱-  اثر بر روی جانوران. ۱۳

۲- اثر براکو سیستم دریاها و اقیانوسها ۱۴

۳- اثرات میکروبی.. ۱۵

تاثیرات مخرب بر گیاهان. ۱۶

اثرات ازن سطحی بر روی اجسام و مواد. ۱۸

لایه محافظ یا آلاینده ۱۹

آلودگی هوا و لایه ازن. ۲۱

تغییرات شبانه روزی غلظت در سطح زمین.. ۲۲

فصل دوم : تخریب لایه اوزون ، تاریخچه و عوامل

تخریب ازن استراتوسفر. ۲۶

عوامل تخریب لایه ازن. ۲۸

گازهای CFC  وتخریب لایه ازن. ۲۸

CFC_12: 28

CFC_11 : 29

CFC_113 : 29

فرایند نفوذ ترکیبات CFC به جو زمین.. ۳۰

مواد جایگزین CFCها ۳۱

گاز NO.. 32

تاثیر گاز NO بر تخریب لایه ازن. ۳۳

مبدلهای کاتالیزوری و انواع آن. ۳۴

نقش گازهای گلخا نه ای در تخریب ازن. ۳۷

اندازه گیری ازن استراتوسفری.. ۳۹

کاهش ازن و کلروفلوروکربن ها(CFCs) 39

جنبه های اصلی نظریه مولینا و رولند. ۴۰

ورود کلر به درون ذخیره کلر در استراتوسفر. ۴۱

حفره اوزون. ۴۳

تاریخچه سوراخ شدن لایه اوزون. ۴۳

علل حفره ازن در اکتبر سال ۱۹۹۳٫ ۴۴

ابرهای استراتوسفریک قطبی.. ۴۴

آخرین گزارشات از شکاف لایه اوزون. ۴۶

چه باید کرد. ۴۸

جمع آوری و مصرف دوباره ۴۹

ترکیبات جایگزین CFCها ۴۹

کاهش دادن زوال ازن در منطقه قطب جنوب از طریق تزریق مواد شیمیایی.. ۵۱

نانو فناوری در خدمت کاهش سوراخ لایه اوزون. ۵۱

فصل سوم : نتایج و راهکارها

نگاهی بر وضعیت مصرف فریون ها ۵۴

انسان و نابودی لایه اوزن. ۵۶

مواد مخرب لایه ازن و رهیافت سازمان ملل.. ۵۶

مواد مخرب لایه ازن در صنایع دفاعی.. ۵۹

پدافند عامل و غیرعامل.. ۶۰

تغییرات غلظت اوزون. ۶۲

راههای جلو گیری از تخریب لایه ازن : ۶۳

منابع : ۶۵