Озоновый экран

Химическая экология атмосферы. Эколого-химические процессы в атмосфере. Аэрозоли и их влияние на окружающую среду. Экологические функции кислорода, азота, серы и их соединений в атмосфере. Озоновый экран и озоновая дыра . Химизм образования фотохимического смога. Оксиды углерода и их роль в фотосинтезе. Химические вещества - загрязнители атмосферы. Парниковый эффект. Кислотные дожди. [c.4]

Озон. В особых условиях—при тихих электрических разрядах, радиоактивных процессах, а также при действии на обыкновенный кислород ультрафиолетовых лучей — образуется другая модификация кислорода — озон О3. Озон постоянно образуется в верхних частях атмосферы. Считают, что на высоте около 25— 30 км озон образует мощный озоновый экран , который задерживает основную массу ультрафиолетовых лучей, защищая организмы от их губительного действия. Вместе с углекислым газом воздуха и парами воды он предохраняет Землю от переохлаждения, задерживает длинноволновое инфракрасное (тепловое) излучение нашей планеты. [c.118]

Озон Оз — газ, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. Активный окислитель, способный уничтожать болезнетворные микроорганизмы озоновый экран в верхних слоях атмосферы предохраняет нашу планету от ультрафиолетового излучения Солнца. [c.67]

Ключ к решению проблемы дает исследование спектра погло-П1,ения малой составляющей атмосферы — озона (О3). Анализ спектра, приведенного на фиг 25, показывает, что озон поглощает ультрафиолетовое излучение с той именно длиной волны, о которой мы все время ведем речь [151. Действительно, оказалось, что в нижних частях стратосферы имеется диффузный слой озона, наличие которого полностью объясняет поглощение солнечного излучения с длиной волны менее 3400 А. Общее количество О3 в этой озоносфере , установленное с помощью ракетных спектрографов, эквивалентно примерно 2 мм рт. ст. [12]. Как предполагают, озоновый экран образуется за счет молекулярного кислорода, присутствующего в верхних слоях стратосферы и в ионосфере, в результате его фотохимического превращения под действием [c.110]

Это так называемый озоновый экран (Фабри) [29], имеющий огромное значение, так как благодаря ему может существовать жизнь на нашей планете. В нем мел<ду 32 и 48 км над уровнем геоида сосредоточен озон, который, если бы был выделен, взятый в чистом виде, составил бы тонкий слой в один дюйм толщиной при нормальном давлении и комнатной температуре [30]. Озоновый экран поглощает все ультрафиолетовое излучение длиной волны меньше [c.117]

Атмосферный кислород, а также свободный кислород, растворенный в гидросфере, вызывают уже упомянутые окислительные процессы, и любое органическое вещество, не защищенное, нанример, мембранами живых клеток, сразу же разрушается окислением. Кроме того, присутствие свободного кислорода в атмосфере делает возможным дыхание, один из важнейших жизненных процессов, свойственный животным и большинству растений. Вот почему кислород поэтически называют элементом, дающим жизнь. Наконец, кислород атмосферы защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения, умеряя его разрушительную силу. В гл. XV будет подробно рассказано о том, что свободный кислород образует в верхних слоях атмосферы тонкий озоновый слой и кислород вместе с озоном задерживают вредоносную часть ультрафиолетовой области спектра. Это очень важно, так как, хотя в умеренных дозах ультрафиолетовые лучи полезны, их полный спектр, не ослабленный озоновым экраном, как правило, более опасен для современной жизни, чем излучение, возникающее при естественном радиоактивном распаде. [c.75]

Озоновый экран. Еще одно важнейшее следствие вьщеления растениями кислорода - образование озонового экрана в верхних слоях атмосферы на высоте около 25 км. Озон (Оз) образуется в результате фотодиссоциации молекул Ог под действием солнечной радиации. Озон задерживает большую часть ультрафиолетовых лучей (240 — 290 нм), губительно действующих на все живое. Возможность частичного разрушения озонового экрана из-за загрязнения атмосферы промышленными и другими отходами - серьезная проблема охраны биосферы. [c.120]

В связи с успехами технического прогресса оказывается вполне своевременным возрастающее стремление человечества познать окружающую его среду. В течение последних полутора десятилетий мы были свидетелями изобретения и замечательного усовершенствования лазера и в то же самое время остро ощутили конечную природу нашей Земли п хрупкое равновесие ее экосистем. Хорошей иллюстрацией этому является современная проблема воздействия фторуглеродов и окиси азота на защитный озоновый экран земли [1]. [c.325]

Фотосинтез — это единственный биохимический процесс, протекающий с увеличением свободной энергии и прямо или косвенно обеспечивающий доступной химической энергией все живые организмы, населяющие Землю (кроме хемосинтезирующих). Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется около 150 млрд т органического вещества, при этом усваивается 300 млрд т СО2 и вьщеляется около 200 млрд т свободного 62. Благодаря фотосинтетической деятельности первых зеленых организмов в первичной атмосфере Земли появился кислород, возник озоновый экран, тем самым сформировались условия для биологической эволюции. [c.417]

Под влиянием электрических разрядов (грозовых и тихих) и ультрафиолетовой радиации, которая в бескислородной атмосфере не задерживалась озоновым экраном, как это происходит сейчас, из метана и воды в катархее могли образовываться различные абиогенные органические соединения. Масса их, по мнению акад. А. И. Опарина (1968), была значительной. Они послужили основой возникновения жизни. [c.15]

Если главным источником молекулярного кислорода в современной атмосфере служит биосфера, то вполне возможно, что до появления на Земле биосферы в атмосфере находилось лишь очень небольшое количество молекулярного кислорода. Это в свою очередь означает, что озоновый экран, существующий в современной атмосфере, в добиологический период отсутствовал и значительная доля коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца проникала в атмосферу на большую глубину. Какая-то часть излучения с длинами волн менее 2000 А могла достигать поверхности Земли. Таким образом, в примитивной атмосфере существовал богатый источник свободной энергии для осуществления фотохимических реакций. [c.111]

Итак, Солнце — практически единственный исходный источник энергии для экосистем. Из того количества солнечной энергии, которое достигает Земли, примерно 40% сразу же отражается облаками, пылью в атмосфере и поверхностью планеты, не давая никакого эффекта. Еще 15% поглощается и превращается в тепловую энергию атмосферой, главным образом озоном в стратосфере и парами воды. Озоновый экран поглощает практически все коротковолновые ультрафиолетовые лучи, что очень важно, поскольку они вредны ддя живого. Оставшиеся 45% энергии эффективно достигают поверхности Земли. В среднем это соответствует примерно 5 10 кДж м- ГОД , но в каждом конкретном месте количество получаемой энергии зависит от географической широты, климата и ориентации участка относительно сторон горизонта (экспозиции). Лишь менее половины падающих на планету лучей относятся к видимой части спектра, т. е. к фотосинтетически активной радиации (ФАР). Однако даже при оптимальных условиях [c.388]

Атмосфера защищает вое живое от губительного воздействия космических и ультрафиолетовых лучей солнца. В ионосфере (80-500 км) отражаются и поглощаются космические. 1 самые короткие ультрафиолетовые лучи. На высоте 50-20 км основная часть энергаи ультра олетовых лучей поглощайтся за счет превращения кислорода в озон, образуя озоновый слой. Суммарное содержание озона не более 0,5 массы атмосферы максимум концентрации на высоте 26 км). Озоновый экран - вакнейшй фактов [c.19]

Фотосинтез — единственный из всех типов химических реакций (терм ических, каталитических, ферментативных, радиационных и фо— тохимических), позволяющий при мягких термобарических параметрах б o фepы осуществить невероятную, с точки зрения термодинамики химическую реакцию, протекающую с увеличением свободной энергии. Он обеспечивает прямо или косвенно доступной химической энергией все земные организмы и, как будет показано ниже, является источником образования горючих ископаемых. Обратный фотосинтезу процесс представляет собой знакомую всем нам химическую реак1,,ию горения твердых, жидких и газообразных горючих ископаемых с выделением большого количества энергии. Следовательно, растительный и животный мир, а также органические горючие ископаемые Земли есть не что иное как аккумулированная энергия Солнца На современном этапе эволюции Земли ежегодно в результате фотосинтеза образуется 150 млрд. т органического вещества, усваивается 300 млрд. т СО и выделяется около 200 млрд. т свободног о кислорода. Благодаря только фотосинтезу в первичной атмосфере Земли появился кислород, возник озоновый экран, создались условия для биологической деятельности. При гибели организма происходит обратный процесс [c.43]

Основной вопрос, касающийся интерпретации Беркнера и Маршалла, следующий имели ли эволюционные события причинно-следственную связь с атмосферными изменениями, которые несомненно происходили Если да, то мог ли действовать некий механизм обратной связи типа постулированного для Геи (см. выше), так как эволюция атмосферы шла опосредованно через биосферу. Характерная проблема, встречающаяся во взаимосвязанной биологической и атмосферной эволюции, иллюстрируется формированием раковин многоклеточных организмов. Поскольку раковины относительно непроницаемы для кислорода, организмы с раковиной нуждаются в растворенном кислороде, который должен быть в равновесии с концентрацией больше 10 САУ в атмосфере. Поэтому критический уровень Оз для биологической защиты был превзойден, когда организмы появились во множестве в кембрийском периоде (570 млн. лет назад). Однако жизнь, по-видимому, недостаточно твердо удерживалась на суше в течение последующих 170 млн. лет (до конца силурийского периода). Таким образом, существует возможность, что озоновый экран мог уже сформироваться перед силурийским периодом и что он не был непосредственно связан с распространением жизни на сушу. Реше- [c.214]

Биосферный (глобальный) Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран Г идросфера Растительный и почвенный покров, животное население Радиационный баланс, тепловой перегрев, газовый состав и запыление. Загрязнение больших рек и водоемов водные бассейны, круговороты на обширных водосборах и континентах. Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Г.тобальные балансы СОг и Ог. Крупномасштабные круговороты веществ Международные биосферные станции [c.376]

В результате фотосинтеза в атмосфере стало появляться все больше и больше кислорода и вокруг планеты образовался озоновый экран, ставший надежной защитой организмов от губительной ультрафиолетовой радиации солнца и коротковолнового кос-глического излучения. Под его защитой стала бурно расцветать жизнь скачала в поверхностных слоях океана стали развиваться взвешенные в воде растения (фитопланктон), выделяющие кислород. Из океана органическая жизнь переместилась на сушу первые живые существа начали заселять землю примерно 400 млн. лет назад. Организмы, развивающиеся ка земле и способные к фотосинтезу (растения), еще больше увеличили приток кислорода в атмосферу. Считают, что понадобилось не менее полумиллиарда лет, чтобы содержание кислорода в атмосфере достигло современного уровня, который не изменяется БОТ уже около 50 млн. лет. [c.6]

Озон образуется в стратосфере при действии солнечного излучения на кислород. ХФУ и некоторые другие летучие вещества, например четыреххлористый углерод и хлороформ, часто применяемые как растворители, газы-вытеснители в аэрозольных баллончиках и хладагенты в холодильниках, довольно устойчивы химически и накапливаются в атмосфере, усиливая парниковый эффект. Главная проблема, однако, в том, что, диффундируя в верхние слои атмосферы, они расщепляются солнечным излучением, выделяя хлор и фтор, которые реагируют с озоном, превращая его в кислород быстрее, чем происходит обратный процесс иными словами, эти газы разрущают озоновый экран. [c.421]

Основой гипотезы Холдейна — Опарина служит предположение, согласно которому в процессе образования Земли и после того, как она окончательно сформировалась, простые соединения углерода под воздействием тепла и солнечной энергии превращались в разнообразные более сложные соединения. Основной формой энергии, доступной для участия в химических превращениях па первобытной Земле, было ультрафиолетовое излучение Солнца (так как поглощающий ультрафиолетовое излучение озоновый экран в те времена еще не существовал). Предполагают, что большинство органических реакций, относившихся к самым ранним стадиям химической эволюции, протекало и примитивной атмосфере. Простые восстаноЕленпые газы подвергались воздействию непрерывного потока солнечного излучения. При этом они претерпевали разнообразные превращения, в результате которых из них могли образовываться и более сложные соединения, в том числе такие вещества, входящие в состав современных организмов, как жирные кислоты, аминокислоты, сахара, пурины и пиримидины. [c.44]

Эти представления, конечно, придется пересмотреть, если окажется, что существовали другие источники молекулярного кислорода (помимо биосферы). Было, например, высказано предположение, что на протяжении геологического времени в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения происходил фотолиз паров воды, что приводило к образованию Оа и Нг 116]. Стедствия, вытекаюи1,ие нз этой возможности, будут рассмотрены позднее. Здесь достаточно сказать, что если озоновый экран появился на очень ранних стадиях истории Земли, до завершения первых этапов химической эволюции, то в примитивной атмосфере отсутствовал главный источник свободной энергии. В то же время многие простые многоклеточные формы, вероятно, не могли бы развиваться по схеме дарвиновской эволюции в отсутствие озонового экрана, так как именно он предохраняет эти организмы от летального действия коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. [c.111]

Итак, рассмотренные данные указывают на то, что в примитивной атмосфере Земли молекулярный кислород фактически отсутствовал. Поэтому вполне вероятно, что ие существовало также и озонового экрана. Как мы уже знаем, озоновый экран современной атмосферы сильно поглощает коротковолновую часть (Х< 3000 А) ультрафиолетового излучения Солнца. Можно предполагать, что значительная часть коротковолнового ультрафиолетового излучения проникала через тропосферу и достигала поверхности Земли [4]. Пытаясь оценить абсолютную интенсивность ультрафиолетового излучения, которое могло достигать поверхности, необходимо учитывать возможность того, что в перво-бытисй атмосфере, не содержавшей озона, содержались в небольших количествах какие-то другие вещества, сильно поглощающие ультрафиолетовое излучение. Необходимо, кроме того, представлять себе интенсивность ультрафиолетового излучения древнего Солнца ведь поскольку, как принято считать, все звезды претерпевают, по-видимому, эволюционные изменения, нельзя утверждать,что распределение интенсивностей солнечного ультрафиолетового излучения, падавшего на верхние слои атмосферы первобытной Земли, было таким же, как и в настоящее время [4, 161. [c.131]

Важнейшим источником естественного излучения является солнечная радиация. Основная масса падающей на Землю солнечной энергии (примерно 75%) приходится на долю видимых лучей, почти 20% — на ИК-область спектра и только приблизительно 5% — на УФ с длиной волны 300—380 нм. Нижний предел длин волн солнечной радиации,, падающей на земную поверхность, определяется плотностью так называемого озонового экрана. Излучение с длиной волны до 220 нм вызывает ионизацию молекул кислорода верхних частей атмосферы,, приводя к образованию слоя озона (Оз) с максимальной концентрацией на высоте около 25 км от поверхности Земли. Озоновый слой эффективно поглощает электромагнитное излучение с длинами волн в области 220—300 нм, выполняя функцию экрана. Таким образом,. УФ с длиной волны до 220 нм полностью поглощается молекулами кислорода атмосферы, а в области 220—300 нм эффективно задерживается озоновым экраном. Важной частью солнечного спектра является область, примыкающая с обеих сторон к 300 нм. Начиная с 300 нм и дальше, излучение индуцирует фотосинтетические и фототак-сические реакции, при этом у прокариот диапазон длин волн, в котором возможны оба процесса, значительно шире, чем у эукариот (рис. 30). [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология