فایلword

تعداد صفحه:37

بخش هایی از مقاله:

مقدمه

تحقيق حاضر با موضوع لايه‌ي اوزون در بردارنده‌ي : توضيحاتي چند در مورد اين لايه و آلاينده‌هايي كه باعث آن مي‌شوند و هم‌چنين مضراتي كه براي جانداران ساكن زمين دارند مي‌دهد.

خلاصه‌ي تحقيق بدين شرح است : در ارتفاعي بين 15 تا 50 كيلومتري ( يعني استراتوسفر ) لايه‌اي از گاز ازون قرار دارد كه نه در دسترس و نه قابل مشاهده است. با اين حال، زندگي كاملاً به وجود آن بستگي دارد. لايه‌ي ازون مانند سپري بين ما و اشعه‌ي خطرناك فرابفش خورشيد قرار گرفته است. اين اشعه، پوست را به شدت مي‌سوزاند و در صورت تابش مداوم و شديد، سرطان پوست ايجاد مي‌كند. اشعه‌ي فرابفش، براي گياهان و جانوران هم مضر است و بر سلامت آنها تأثير مي‌گذارد.

در سال 1986 ، دانشمندان به قسمت‌هايي از استراتوسفر برخورد مي‌كند كه در آن‌جا اصلاً وجود نداشت. يكي از اين مناطق، بالاي قطب جنوب بود. منطقه كوچكتري هم در بالاي قطب شمال يافت شد. از آن سال به بعد، اين سوراخ‌ها در فصل‌هاي معيني ظاهر مي شوند و در طول فصل‌هاي بعد از ميان مي‌روند. البته، نگراني اصلي از اين است كه علاوه بر سوراخ‌هاي گفته شده، مجموعه لايه اوزون اطراف زمين در حال كم شدن است. ما به درستي از علت ناپديد شدن ازون اتمسفري آگاه نيستيم، اما دانشمندان فرض مي‌كنند كه آلوده‌سازي ها اتمسفري از جمله دلايل اين پديده‌اند.

كلروفلوئوروكربن‌ها ( cfc ) گاز است كه از آن در يخچال‌ها و بعضي از اسپري‌ها و غيره استفاده مي شود. اين گازها، در ضمن شاخته شدن اين وسايل و استفاده از آن‌ها وارد اتمسفر مي شود. مولكول‌هاي cfc، در هنگام برخورد با مولكول‌هاي ازون، آنها را مي‌شكند. محصول اين گاز هم پديد آمدن اكسيژن است. يك اتم كلر مي‌تواند با 10 هزار مولكول ازون را نابود كند طي چهار مرحله : 1- اشعه ي فرابفش مولكول را مي شكند. 2- اتم كلر مولكول ازون را مي‌شكند. 3- اتم اكسيژن آزاد، پيوند اكسيژن – كلر را مي‌شكند. 4- مولكول اكسيژن تشكيل و كلر آزاد مي‌شود.

شيمي استراتوسفر : لايه ازون

لايه ازون ناحيه اي از فضاست كه به عنوان « محافظ طبيعي زمين در برابر نور خورشيد » قلمداد مي شود زيرا اين لايه پرتو فرابنفش مضر را از نور خورشيد پيش از اينكه اين پرتو ملاحظه‌اي در مقدار لايه ازون، O₃ ، تهديدي براي حيات خواهد بود. از اين رو ظاهر شدن «حفره اي » بزرگ دو لايه ازون در قطب جنوب يك بحران زيست محيطي عمده، به شمار مي‌رود.

مقدار كل ازون فضا در بالاي سرما در هر مكاني بر حسب واحدهاي دوبسون بيان مي‌شود. يك واحد دوبسون معادل با ضخامت mm 01/0 ازون خالص، با توجه به چگالي آن در فشار سطح از زمين ( atm 1 ) اختيار شود. مقدار عادي اوزون در بالاي سر ما در عرضهاي جغرافيايي معتدله در حدود Du 350 است. به علت بادهاي استراتوسفري، اوزون از مناطق گرمسيري به سمت مناطق قطبي منتقل مي شود. بنابراين هر اندازه كه به خط استوا نزديكتر باشيد، مقدار كل اوزوني كه شما را دو برابر پوتو فرابنفش محافظت مي‌كند، كمتر است. غلظتهاي اوزون در مناطق گرمسيري معمولاً ميانگين Du 250 را نشان مي‌دهد، در حالي كه اين غلظتها در مناطق زير قطبي در حدود Du 450 است، البته جز هنگامي كه حفره‌ها در لايه ازون در بالاي چنين مناطقي ظاهر مي شوند.

هم‌چنين مقداري تغيير طبيعي در غلظت ازون با تغيير فصل وجود دارد.

حفره ازون در قطب جنوب توسط دكتر جوسي فارمن و همكارانش در گروه بريتانيايي بررسي قطب جنوب كشف شد. اين افراد سطح ازون را در بالاي اين منطقه از سال 1957 ثبت كرده بودند. داده‌هاي آنها نشان مي‌داد كه مقدار كل ازون در هر اكتبر به تدريج در حال سقوط بود، و كاهش تند در اواسط سال‌هاي 1975 شروع شد تا اواسط دهه‌ي 1980 اتلاف بهاره ازون در بعضي ارتفاعات در بالاي قطب جنوب كامل بود و اتلاف كلي به بيش از 50 % كل مقدار بالاي سر مي‌رسيد. بنابراين صحبت از به وجود آمدن يك « حفره » در لايه كه اكنون با فرا رسيدن هر بهار در بالاي قطب جنوب ظاهر مي شود و به مدت چند ماه ادامه دارد، بي مناسبت نيست. در سال 1993 ، از غلظت ازون كه به كمترين مقدار ثبت شده آن « A.Du » در اوايل اكتبر رسيد.

براي چندين سال پس از كشف آن اين موضوع روشن نبود كه آيا اين حفره به علت پديده هاي «‌طبيعي » شامل نيروهاي جوّي است يا اينكه علت آن يك مكانيسم شيميايي مربوطه به آلاينده‌هاي هوا است. در مورد اخير ماده شيميايي مشكوك كلر بود. اين ماده به طور عمده از گازهايي كه به مقدار زياد در نتيجه كاربرد آنها براي مثال در قوطي‌هاي افشانه‌اي و در دستگاه‌هاي تهويه، در فضا رها مي‌شوند، سرچشمه مي‌گيرد.

دانشمندان پيش‌بيني كرده بودند كه كلر، باعث تخريب ازون مي‌شود، اما تنها در حدود چند درصد آن هم پس از گذشت چندين دهه كشف حفره ازون در قطب جنوب همه را به تعجب واداشت.

براي پي بردن به علت تشكيل حفره در هر بهار يك هيئت اضطراري از پژوهشگران آمريكايي به سرپرستي دكتر سوزان سولومون از اداره ملي مطالعات اقيانوس شناسي و هواشناسي در اواخر زمستان در اوت 1986 به قطب اعزام شد. سولومون و همكارانش با استفاده از نور ماه به عنوان منبع نور توانستند از روي طول موجهاي معيني كه به وسيله‌ي گازهاي موجود در فضا جذب شده بودند شناسايي كنند كه مولكول هاي معيني در فضا در فاصله‌ي خيلي دور در بالاي سر آنها وجود دارند. در نتيجه آن پژوهش و بررسي‌هاي بعدي، معلوم شد كه حفره مذكور در واقع به علت آلودگي كل به وجود مي‌ايد. افزون بر اين، پيش‌بيني شده است كه اين حفره هر بهار براي چند دهه بعد نيز ظاهر خواهد شد، و ديگر اينكه حفره مشابهي ممكن است روزي در بالاي منطقه شمال ظاهر شود.

درنتيجه اين كشفيات، دولتها در سراسر دنيا براي قانون گذاري جهت قطع تدريجي توليد آن دسته از مواد شيميايي كه علت اين آلودگي هستند سريعاً اقدام كردند تا اينكه وضع با پيشرفت حتي جدّي‌تر تهي شدن در بالاي نواحي پرجمعيت از آنچه كه هم اكنون است، بدتر نشود، زيرا متناظر با افزايش ميزان تهي شدن ازون، تهديدي است كه براي سلامت انسانها و ساير موجودات زنده وجود دارد.

در چند سال گذشته به طوري كه معلوم شده ازون نه تنها در قطب جنوب بلكه در سراسر دنيا در حال تهي شدن است. نقصان ازون در اين عرضهاي جغرافياي مياني كه در اوايل دهه 1970 شروع شد اكنون به حدود 5 % به ازاي هر دهه رسيده است. بيشترين نقصان در فصل زمستان، بهار رخ مي‌دهد و از 1970 تا 1993 به 14 % مي‌رسد. مقداري نقصان نيز در تابستان زماني كه تماس اكثر مردم با نور خورشيد به حداكثر مي‌رسد وجود دارد. براي مثال، سطح ازون در بالاي تورنتو در ماه ژوئيه 1993 ، 12 % پايين تر از مقادير بيش از 1980 بوده است. نقصان جهاني ازون به صورت يك نگراني زيست محيطي عمده درآمده است. زيرا در نتيجه آن محافظت حيات در سطح زمين در برابر جزء فرابنفش نور خورشيد كه مضر است كمتر مي‌شود. در اين جا آن دسته از فرآيندهاي شيميايي را كه در توليد لايه ازون دخالت دارند و هم‌چنين فرايندهايي را كه به پديده تهي شدن ازون مي‌انجامد بررسي مي‌كنيم.