Penghancuran penyebab, proses, konsekuensi lapisan ozon

Itu Penghancuran lapisan ozon Itu disebabkan oleh penurunan kadar molekul ozon (atau₃) Di stratosfer Bumi, karena pelepasan gas yang berpolusi seperti CFC, pelarut, halokarbon, pendingin propelan, antara lain, antara lain.

Lubang di lapisan ozon ini adalah bahaya bagi kehidupan di bumi, karena lapisan gas ini adalah perisai pelindung terhadap radiasi ultraviolet. Lapisan ozon (ozonosfer) adalah strip gas ozon (atau₃) yang terbentuk di stratosfer rendah, setinggi sekitar 25 km.

Lubang lapisan ozon pada tahun 2006, dengan sekitar 27.5 juta km persegi. Area biru dan ungu adalah tempat yang lebih sedikit ozon, dan hijau, kuning dan merah di mana ada lebih banyak ozon.

Ozon terbentuk ketika molekul oksigen terdisosiasi (atau₂) Dengan aksi radiasi ultraviolet, menghasilkan dua atom oksigen. Selanjutnya, atom oksigen (O) digabungkan dengan molekul oksigen (atau₂), memproduksi atau₃ (ozon).

Pada tahun 1985 sebuah lubang di lapisan ozon ditemukan di Kutub Selatan, yang berasal dari musim semi selatan (Juli-September). Para ilmuwan menemukan bahwa penghancuran ozon adalah konsekuensi dari tindakan gas tertentu yang dikeluarkan untuk lingkungan oleh aktivitas manusia.

Penghancuran lapisan ozon dalam proporsi tinggi menembakkan alarm, mempromosikan perjanjian internasional untuk bertindak atas penyebab fenomena tersebut. Di antara gas destruktif utama dari lapisan ozon adalah klorofluorokarbonat (CFC) dan nitrogen oksida (NOX).

Selama 1989 protokol Montreal mulai berlaku untuk mengurangi penggunaan gas yang menurunkan lapisan ozon. Ini telah menghasilkan lubang di lapisan ozon di Antartika untuk mencapai ekstensi minimum pada tahun 2019.

Di sisi lain, pada Januari 2011 sebuah lubang kecil terdeteksi di Kutub Utara, yang hanya berlangsung bulan itu. Selanjutnya, pada bulan Maret 2020, lubang lain sekitar 20 juta km ditemukan bahwa itu sementara.

[TOC]

Penyebab penghancuran lapisan ozon

Perlu untuk memulai dari fakta bahwa ozon adalah bentuk oksigen yang tidak stabil, sehingga terus membentuk dan membusuk lagi dalam oksigen molekuler (atau₂) dan oksigen bebas (o). Ini membentuk keseimbangan halus yang dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor.

- Emisi gas destruktif dari lapisan ozon

Penyebab mendasar dari penghancuran lapisan ozon adalah emisi gas industri yang memisahkan ozon stratosfer stratosfer. Gas -gas ini termasuk klorofluorokarbonat (CFC) dan nitrogen oksida (NOX), selain yang lain seperti hidrofluorokarbon (HFC).

Lainnya wangi hidrokarbon (PFC) dan sulfur hexafluoruro (SF₆), Metil kloroform yang digunakan dalam proses industri dan halon yang digunakan dalam alat pemadam kebakaran.

- Peningkatan aktivitas industri

Aktivitas industri. Sumber: -Esterormiz 08:22, 24 September 2006 (UTC) / domain pub

Industrialisasi yang berkembang di seluruh dunia tidak hanya bertanggung jawab atas emisi gas destruktif dari lapisan ozon; Ini juga memiliki efek tidak langsung, karena mempengaruhi proses penting untuk pemeliharaan lapisan ozon, seperti produksi oksigen dengan mencemari air.

Dapat melayani Anda: strategi keberlanjutan untuk pengelolaan sumber daya alam

Di sisi lain, gas lain dihasilkan yang berkontribusi pada pemanasan global, selain dari mereka yang secara langsung merusak lapisan ozon, yang pada gilirannya mempengaruhi pola sirkulasi atmosfer yang memfasilitasi pembentukan lubang di lapisan ozon.

- Pertanian Agrokimia

Pertanian saat ini sangat tergantung pada penggunaan bahan kimia yang secara langsung dan tidak langsung mempengaruhi lapisan ozon. Langsung karena penggunaan pestisida yang merupakan perusak lapisan ozon seperti metil bromida.

Demikian juga, pupuk kimia berkontribusi pada generasi nitro oksida. Selain itu, dengan secara tidak langsung menghasilkan proses eutrofisasi, produksi oksigen di perairan manis dan laut berkurang.

- Kegagalan untuk mematuhi perjanjian internasional

Keunggulan kepentingan ekonomi pada pemeliharaan saldo ekologis planet dinyatakan dalam pelanggaran perjanjian internasional. Negara -negara industri seperti AS.UU. dan China secara terbuka membatasi atau menyangkal dukungan mereka untuk perjanjian yang bertujuan mengurangi pemanasan global dengan alasan kepentingan ekonomi mereka.

- Peningkatan Polusi Lingkungan dan Perubahan Ekosistem

Polusi lingkungan di seluruh dunia menyebabkan penghancuran lapisan ozon secara langsung dan tidak langsung.

- Model Pembangunan Ekonomi

Secara umum, apa yang menjadi dasar masalah penghancuran lapisan ozon adalah model ekonomi. Model yang didasarkan pada peningkatan konsumsi bahan baku, dalam industrialisasi yang tidak terkendali, menghasilkan jumlah limbah yang tinggi.

Proses

Penghancuran lapisan ozon dihasilkan oleh pertemuan serangkaian faktor baik alami maupun yang disebabkan oleh manusia. Elemen utama adalah emisi ke atmosfer berbagai gas yang, saat berinteraksi dengan ozon, membusuknya.

Vortisitas atmosfer yang disebabkan oleh pengembangan area bertekanan rendah di atas kutub selama musim dingin memusatkan gas -gas ini pada suhu rendah. Kristal es yang terbentuk dalam massa udara dingin dan lembab di stratosfer memberikan permukaan untuk reaksi yang berbeda.

Kemudian pada awal musim semi intensifikasi radiasi matahari mendorong reaksi kimia yang terlibat dalam penghancuran ozon.

Kasus klorofluorokarbonados (CFC)

Itu dimulai ketika klorofluorokarbonat (CFC) adalah fotodisokian, yaitu, mereka terurai, sebelum aksi radiasi energi tinggi ultraviolet. Ini menghasilkan atom klorin dan halogen lainnya.

Atom klorin ini saat berinteraksi dengan ozon (atau₃) menyebabkan dekomposisi mereka saat kehilangan atom oksigen. Ini terjadi oleh reaksi berantai siklus klorin yang disebut SO, di mana atom atom oksigen ozon:

Eliminasi ozon oleh CFCS. Sumber: Artatolee/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)

Ini menghasilkan klorin oksida (CLO) dan dioksigen atau oksigen molekul (atau₂) dan CLO bereaksi dengan atom oksigen, membentuk lebih banyak dioksigen. Dengan demikian, atom klor dilepaskan lagi, mengulangi siklus dan atom klorin tunggal mampu menghancurkan sekitar 100.000 molekul ozon.

• Cl +o₃ → CLO +O₂
• Clo +o₃ → Cl + 2 o₂

Dapat melayani Anda: Lingkungan Transisi: Karakteristik, Flora, Fauna, Contoh

Molekul CLO menghilangkan oksigen dari molekul ozon dan klorin bebas untuk kembali ke langkah 1.

Kasus nitrogen oksida (NOX)

Dalam hal ini adalah reaksi berantai dari siklus nitrogen, dengan nitrogen monoksida (NO) yang berinteraksi dengan ozon (atau₃). Dia tidak menangkap oksigen (atau) dari ozon (atau₃ ), memproduksi nitrogen dioksida (tidak₂) dan oksigen molekuler (atau₂).

Kemudian, nitrogen dioksida (tidak₂) Bereaksi dengan oksigen bebas (O) dan nitrogen monoksida (NO) dan oksigen molekul (atau₂). Dengan cara ini siklus terus menghancurkan ribuan molekul ozon tanpa batas waktu.

Lubang di lapisan ozon: Antartika dan Arktik

Evolusi lubang ozon dari tahun 1979 hingga 2016

Meskipun penghancuran lapisan ozon terjadi di seluruh stratosfer, dampak terbesarnya adalah pada kutub, terutama di kutub selatan. Sementara di lubang kutub utara juga terbentuk di lapisan ozon, mereka lebih jarang dan durasi yang lebih pendek.

Dasar reaksi degradasi ozon adalah pembentukan awan stratosfer kristal es. Awan -awan ini terbentuk pada suhu kurang dari -85 ºC, karena di Kutub Utara (Kutub Utara) suhu jarang turun dari -80 ºC.

Jadi di wilayah ini awan stratosfer adalah kristal trihidrat asam nitrat. Sementara Antartika (Kutub Selatan) jauh lebih dingin, dengan suhu -90 ºC, membentuk kristal es.

Konsekuensi lubang ozon

Konsekuensi mendasar dari penghancuran lapisan ozon adalah peningkatan radiasi ultraviolet yang berhasil menembus bumi. Ini pada gilirannya membawa serangkaian konsekuensi negatif untuk keseimbangan ekologis dan kehidupan di planet ini.

- Radiasi berbahaya secara biologis

Radiasi ultraviolet adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari dan memiliki energi tinggi. Energi itu memburuk membran sel dan juga mempengaruhi mutasi menghasilkan DNA.

Tingkat kerusakan yang disebabkannya tergantung pada intensitas yang mencapai permukaan bumi dan toleransi setiap organisme hidup. Kerusakan ini berubah dari penghancuran kain daun pada tanaman, menjadi kanker kulit pada manusia.

Pada manusia juga menghasilkan penuaan prematur, katarak, luka bakar matahari dan menekan sistem kekebalan tubuh. Ini membuatnya lebih rentan terhadap penyakit, karena ini adalah sistem yang menghancurkan virus, bakteri dan agen -agen merusak lainnya.

- Pemanasan global

Saat lapisan ozon dihancurkan, entri radiasi ultraviolet meningkat, dengan nilai energi tinggi. Ini menyebabkan pemanasan planet yang lebih besar, yang bersama -sama dengan pengurangan keluarnya panas terestrial karena efek rumah kaca, meningkatkan suhu rata -rata.

- Kerusakan ekologi kelautan

Radiasi ultraviolet mencapai lapisan air laut dalam yang merusak plankton yang merupakan dasar utama jaringan makanan laut. Di sisi lain, plankton adalah sumber utama oksigen, sehingga siklus oksigen diubah.

Dapat melayani Anda: hutan di Meksiko

Ini menghasilkan umpan balik negatif, karena reduksi oksigen mempengaruhi pembentukan lapisan ozon.

- Pengurangan Penyediaan Makanan

Insiden tertinggi dari produk radiasi ultraviolet dari penghancuran lapisan ozon secara negatif mempengaruhi produksi pertanian dan ternak serta produktivitas ekosistem akuatik. Oleh karena itu mempengaruhi jumlah makanan yang tersedia, berkontribusi pada kelaparan di dunia.

Solusi

Ada beberapa solusi untuk meningkatkan level ozon:

- Pembatasan produksi dan penggunaan gas destruktif dari lapisan ozon

Hal pertama adalah menyerang penyebab langsung dari kerusakan lapisan ozon, yaitu, menghilangkan penggunaan gas yang menurunkan ozon. Untuk ini, protokol Montreal menunjuk sejak 1989, namun perluasannya diperlukan.

Proyeksi Pemulihan Lapisan Ozon. Sumber: Domain NASA / Pub

Ini karena gas dampak tinggi baru tidak termasuk dalam protokol tersebut, seperti nitro oksida.

- Degradasi yang berpotensi perusak lapisan ozon

Telah dialami dengan penggunaan sumber plasma microwave untuk menurunkan gas yang mempengaruhi lapisan ozon. Menerapkan teknik ini, gas Freón HFC-134A telah terurai menjadi 84%, menjadi asap, hidrogen dan fluorin.

- Pemulihan dan daur ulang

Solusi lain adalah mengimplementasikan sistem yang memungkinkan untuk memulihkan dan mendaur ulang gas -gas yang mempengaruhi lapisan ozon.

- Injeksi ozon stratosfer

Meskipun beberapa memenuhi syarat proposal ini sebagai utopis, diusulkan untuk memproduksi dan menyuntikkan ozon segar ke stratosfer untuk mengimbangi kerugian mereka.

- Teknologi alternatif

Cara untuk menghadapi masalah adalah pengembangan varian teknologi yang tidak membutuhkan perusak lapisan ozon yang berpotensi. Ini layak mencari teknologi baru di bidang -bidang seperti pendinginan, transportasi, alat pemadam, pengendalian hama pertanian dan keragaman proses industri.

- Perlindungan Ekosistem

Terutama yang relevan adalah pengurangan polusi laut dan hilangnya hutan, karena efek negatif pada siklus oksigen.

- Perubahan Model Pengembangan

Sangat penting untuk mengimplementasikan model pembangunan berkelanjutan, yang mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil dan pembangkitan limbah.

Referensi

1. Canan, p., Andersen, s.SALAH SATU., Reichman, n. dan Gareau, b. (2015). Pengantar Edisi Khusus tentang Perlindungan Lapisan Ozon dan Perubahan Iklim: Pengalaman Extray dalam Membangun Protokol Montreal, Lempons yang Dipelajari, dan Berharap untuk Upaya Perubahan Iklim Masa Depan. Jurnal Studi Lingkungan dan Ilmu Pengetahuan.
2. Colsa-Gómez, m.DAN., Heydrich, s.C. dan Flores-Vklez, L.M. (1991). Penyebab dan efek penghancuran lapisan ozon. Ecochymics.
3. Jasiński, m., Dors, m. dan Mizeraczyk, J. (2009). Penghancuran Freon HFC-134A menggunakan sumber plasma microwave tanpa nosel. Kimia plasma dan pemrosesan plasma.
4. Kerr, r.KE. (1991). Penghancuran ozon memburuk. Sains.
5. Ravishankara, a.R., Daniel, J.S. dan Portmann, R.W. (2009). Nitrous oksida (N2O): Zat penghapus ozon yang dominan yang dipancarkan pada abad ke-21. Sains.
6. Sánchez-Vega, m.V. (2008) lapisan ozon. Biocenosis.
7. Shevtsova-De Vargas, G. (1992). Proses heterogen di atmosfer bumi dan implikasinya dalam penghancuran lapisan ozon. Majalah Kimia.