tiểu luận suy giảm tầng OZONE

tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE tiểu luận suy giảm tầng OZONE

Đề tài: Suy giảm tầng ozone Thực hiện: Nguyễn Hữu Cưu Nguyễn Sang Đỗ Minh Quý OZONE I. Cấu tạo và đặc điểm của tầng ozone III. Sự suy giảm và tác hại Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. I 1/Cấu trúc phân tử: • Công thức hóa học: O 3 • Phân tử ozone gồm 3 nguyên tử oxi liên kết bằng liên kết cộng hóa trị với gốc O-O = 116,8 0 và độ dài liên kết là 1,278 A 0 , kém bền vững hơn O 2 nên O 3 - dễ bị phân hủy thành O 2 • Khối lượng phân tử: 47,988g.mol -1 • Tồn tại ở dạng khí có màu hơi xanh. • Ở 0 0 C tồn tại ở dạng khí với mật độ khoảng 2,144g.L -1 • Khả năng hòa tan trong nước ( ở 0 0 C): 0,105g.100ml -1 • Nhiệt nóng chảy: -192,5 0 C • Nhiệt sôi: -111,9 0 C • Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tầng ozone. Trong tầng bình lưu của khí quyển ở độ cao khoảng 18-40 km, các khí ozone tập trung lại với mật độ cao tạo nên một lớp giàu khí ozone gọi là tầng ozone. • Là nguồn cung cấp khí O 2 tự nhiên cho khí quyển bởi một số quá trình như: sự phân ly quang hóa, tác dụng với oxy nguyên tử… • Được dùng để khử trùng: quần áo của bệnh nhân ở bệnh viện sau khi giặt xong, các xí nghiệp sản xuất thức ăn, nước chứa Cl… • Khử mùi của không khí ( ví dụ: không khí sau các vụ cháy….) • Diệt vi khuẩn trong thức ăn hoặc tại các bề mặt tiếp xúc và nằm trong trái cây và rau tươi. • Khử các chất gây ô nhiễm trong nước • Được dung trong việc tổng hợp các chất hóa học khác. • Tuy nhiên đối với con người, khi tiếp xúc với khí ozon ở hàm lượng thấp gây cay, đau nhói mắt, đau đầu, mệt mỏi. Ở hàm lượng cao gây xuất huyết, phù nề, khô cổ họng, già hóa màng phổi. • Đối với thực vật : phá hoại tế bào lá, hạn chế quá trình trao đổi chất, giảm tốc đọ sinh trưởng. I Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. 2. Các phản ứng hình thành và phân hủy ozone: a. Ở tầng bình lưu. • Ozone chiếm 1 thành phần quan trọng, lớp ozon này có tác dụng như 1 màng bảo vệ tia cực tím đối với các sinh vật trên trái đất. • Ozon được tạo thành bởi phản ứng quang hóa theo các bước sau: O 2  O + O O + O 2  O 3 O + O2 + M  O 3 + M • Chất M hấp thụ năng lượng dư thừa được giải phóng từ các phản ứng trên làm cho phân tử O3 bền hơn. I Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. • + Phản ứng phân hủy ozon • Với < 334nm thì sự phân ly quang hóa của ozon là 1 quá trình phức tạp dẫn tới việc tạo nên oxy ở trạng thái kích hoạt theo phản ứng: O 3 (313 < < 360nm)  O + O 2 • Cơ chế của phản ứng phân hủy oxy chưa được giải thích cặn kẽ nhưng người ta cho rằng phản ứng đó có thể do: O 3 + O  O 2 + O 2 • Phản ứng này tăng nhanh khi có mặt chất xúc tác K nào đó K + O 3  KO + O 2 KO + O  K + O 2 O + O 3  2O 2 • + K có thể là những gốc có hoạt tính khác nhau như oxyt nito, gốc hydro, nguyên tử clo… – Với oxyt nito O 3 + NO  NO 2 + O 2 NO 2 + O  NO + O 2 – Với gốc hydro O 3 + HO*  O 2 + HOO* HOO* + O  OH* + O 2 – Với Clo: (do các khí lạnh bị phân ly, CFC, CFM…) Cl 2 + O  Cl* + ClO* I Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. b/ Ở tầng đối lưu: – Ozone có nồng độ rất thấp, chủ yếu là khuếch tán từ tầng bình lưu của một số thành phần khử trong không khí: NO 2 + hv (202-422nm)  NO + O O + O 2 + M  O 3 + M – phản ứng phân hủy ozone Do NO x : O 3 + NO  NO 2 + O 2 Phản ứng này sẽ giải thích lý do tại các điểm giao thông thì hàm lượng ozone giảm đi ( vì trong khói nhiên liệu có một phần đáng kể khí NO x ). Do HO 2 : 2O 2 + HO  HO 2 + O 3 I Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. 1.Sự hình thành và phát triển: • Quá trình hình thành tầng ozone xảy ra vào thời kì tiền khí quyển, cách đây khoảng 3 tỷ năm. Khí quyển sơ khai chỉ gồm N 2 và H 2 không có hơi nước và O 2 . Quá trình tạo thành oxy trong khí quyển cũng như hình thành tầng ozon là 1 giai đoạn đặc biệt của lịch sử Trái Đất. • Vào thời kì tiền khí quyển các chất hữu cơ đầu tiên xuất hiện dưới đáy đại dương, là do các lớp nước có tác dụng lọc các tia tử ngoại và hầu như đại dương chứa các nguyên sinh dị bào kỵ khí tạo nên các chất hữu cơ được tạo ra nhờ quá trình lên men. Sau đó, các chất hữu cơ được tổng hợp nhờ nguồn năng lượng bên ngoài thông qua quá trình tổng hợp quang học và giải phóng khí oxy. Trong quá trình này chất diệp lục có vai trò quyết định quan trọng. Những chất hữu cơ từ những chất có thế năng khử tương đối thấp rất nhạy cảm với sự oxy hóa của oxy. Sự không cân bằng hóa địa trên trái đất là động lực của quá trình tạo oxy( oxy là chất oxy hóa, Fe 2+ và S 2- là chất khử). Với sự phát triển của những chất này, oxy được tách ra nhờ phản ứng với Fe 2+ hòa tan trong nước, quá trình dẫn tới việc tách các oxit Fe 3+ nằm trong đá và silicat trong các lớp đá trầm tích. Do đó hàm lượng oxy trong khí quyển trong giai đoạn này tăng nhưng rất chậm. Sự hình thành ozone. II • Khi phân tử abumin đầu tiên được tổng hợp, đó là những chất có thể trao đổi oxy sinh ra từ các vị trí nằm trong cấu tạo của chúng thì chu kỳ thứ 3 của sự tiến triển trên trái đất bắt đầu. Các chất hữu cơ phát triển rất nhanh, trước hết là ở trong các đại dương. Oxit Fe 2+ được oxy hóa với khối lượng lớn. Hàm lượng oxy trong khí quyển tăng liên tục và đạt 1% hàm lượng oxy trong khí quyển như ngày nay. Ở giai đoạn này phần lớn oxy được sử dụng để liên kết với các chất có tính khử trong khí quyển và trong vỏ ngoài cùng của trái đất. II Sự hình thành ozone. • Cùng với quá trình này có sự tạo thành oxy nguyên tử và ozone là do phản ứng quang hóa của phân tử oxy: O 2 (h (λ = 242 nm))  O + O O + O 2 + M(N 2 , O 2 )  O 3 + M • Trong đó M là 1 phần tử nhận năng lượng giải phóng để ngăn cản quá trình phân hủy của phân tử ozone. • Phân tử ozone sau khi được tạo thành khuếch tán vào tầng bình lưu, tập trung tích lũy thành tầng ozone. Ngày nay không thể tím thấy ở gần bề mặt Trái đất một dạng tạo thành ozone như mô tả ở trên vì một phần đáng kể các tia năng lượng mặt trời(λ = 340nm) đã bị hấp thụ bởi lượng ozone của tầng bình lưu) theo cơ chế sau: O 3 (h (λ = 340 nm))  O 2 + O II Sự hình thành ozone. [...]... làm giảm những khí làm hại tầng ozone như CFC, NOx và các khí nhà kính thì tầng ozone của trái đất sẽ không còn hy vọng đạt được “ tình trạng tầng ozone như thời đại tiền công nghiệp” trước năm 2050, thậm chí là phải đến năm 2080 với điều kiện con người dừng hoàn toàn thải bỏ khí có chứa Clo và Brom III Thủng tầng ozone ( ozone hole) Lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực Các nguyên nhân của lổ thủng ozone. .. tầng ozone không nghiêm trọng bằng ở Nam Cực III Thủng tầng ozone ( ozone hole) • Đơn cử như sau năm 1980 thì các nhà khoa học còn không tìm thấy ozone trong các mẫu khí lấy ở lỗ hỏng tầng ozone ở Nam Cực Trong khi đó, hiện tượng mất ozone ở Bắc Cực xảy ra không thường xuyên và ngay cả khi thời điểm mất ozone cao nhất cũng chưa đạt mức độ báo động ở Bắc bán cầu • Tuy vậy, tình hình lổ thủng tầng ozone. .. NOx trong tầng bình lưu Nhờ trở lực thấp nên các máy bay phản lực siêu âm bay trong tầng bình lưu đạt được tốc độ siêu âm nhưng nó lại thải ra một lượng lớn NOx, lượng NOx này sẽ tham gia vào các phản ứng quang hóa và góp phần thúc đẩy quá trình phân hủy ozone và làm thủng tầng ozone III Thủng tầng ozone ( ozone hole) 2/ Lịch sử của lỗ thủng tầng ozone • Sau khi phát hiện ra lỗ thủng tầng ozone cách... ấm lên, không khí giàu ozone bay về các vĩ độ thấp, các đám mây tầng bình lưu bị phá hủy, các quá trình làm giảm sút tầng ozone ngưng lại va lổ hỏng tầng ozone được hàn gắn trở lại • Ở bắc cực, giảm sút nhiều nhất là mùa xuân và mùa đông, lượng giảm dao động từ năm này sang năm khác nhiều hơn ở nam cực: khi tầng bình lưu lạnh hơn giảm sút tăng lên đến 30% Các phản ứng trên mây tầng bình lưu ở địa cực... km2 Như vậy, tính tới năm 2005 thì lỗ thủng tầng ozone lớn nhất đo được là vào năm 2000 với 29.53 triệu km2 III Thủng tầng ozone ( ozone hole) 3 Hiện tượng thủng tầng ozone • Ngày nay, diễn biến lớn lên hay thu nhỏ lại tầng ozone rất thấp thường đơn cử như vào đầu tháng 9 năm nay theo một thông cáo đầu tiên của tố chức khí tượng thế giới(OMM), lỗ thủng tầng ozone phía trên Nam cực đã xuất hiện sớm hơn... thành ozone • Như vậy, khi tầng ozone hình thành các tia tử ngoại bị hấp thụ và tốc độ sinh ra oxy tăng lên do việc tạo thành các chất hữu cơ quang học trên trái đất và trong đại dương tăng lên dần và đạt giá trị như ngày nay Khi đó, sự tiến triển của khí quyển cũng như quá trình hình thành tằng ozone kết thúc II Sự hình thành ozone 2 Vài trò của tầng ozone: • Tầng ozone có 2 chức năng cơ bản: + Tầng ozone. .. mây này chỉ tạo thành trong nhiệt độ rất lạnh; tầng bình lưu ở nam cực lạnh hơn ở bắc cực vì thế mà các lổ thủng tầng ozone được hình thành trước tiên ở Nam Cực và cũng vì thế các lổ thủng ở Bắc Cực không to bằng • IV Hậu quả và biện pháp khắc phục 1 Hậu quả của việc suy giảm tầng ozon: • Vì tầng ozone hấp thụ tia cực tím từ mặt trời nên sự giảm sút tầng ozone dự đoán sẽ phụ thuộc vào cường độ của tia... lượng ozone ở tầng đối lưu Ở mặt đất ozone thông thường được công nhận là một yếu tố gây nguy hiểm đến sức khỏe vì ozone có độc tính cao do tính oxy hóa mạnh Vào thời điểm này ozone trên mặt đất được tạo thành chủ yếu qua tác dụng của bức xạ cực tím đối với các khí thải từ xe cộ • Ngoài ra, giảm bớt ozone ở tầng bình lưu sẽ tạo xu hướng gia tăng các quá trình quang hóa sản xuất ozone ở tầng thấp hơn (tầng. .. chất chính làm suy giảm tầng ozone, từ 1,5 tỷ tấn vào năm 1989 xuống còn 52 triệu tấn, các chất này sẽ được loại trừ hoàn toàn vào năm 2009 IV Hậu quả và biện pháp khắc phục 3.Tương lai của sự giảm sút tầng ozone • Chấp nhận và củng cố Nghị định thư Montreal đã làm giảm làm giảm thải các khí CFC, nồng độ phần lớn các hợp chất quan trọng trong khí quyển đang giảm đi Các chất này đang được giảm dần trong... các nhà khoa học dự đoán mức ozone sẽ tăng thêm 10% do các tác động của khí hậu đồng thời khí nhà kính CO2 gia tăng kéo theo sự gia tăng nhiệt độ ở phần dưới của tầng khí quyển và sự lạnh đi ở phần trên của tầng bình lưu Nhiệt độ thấp hơn ở phần này sẽ làm chậm lại phản ứng hóa học gây suy giảm tầng ozone Do đó, ozone sẽ tăng dần • Như vậy, hiện trạng của lỗ thủng tầng ozone đang có những dấu hiệu . tài: Suy giảm tầng ozone Thực hiện: Nguyễn Hữu Cưu Nguyễn Sang Đỗ Minh Quý OZONE I. Cấu tạo và đặc điểm của tầng ozone III. Sự suy giảm và tác hại Cấu tạo và đặc điểm tầng ozone. . đẩy quá trình phân hủy ozone và làm thủng tầng ozone. Thủng tầng ozone ( ozone hole) III 2/ Lịch sử của lỗ thủng tầng ozone • Sau khi phát hiện ra lỗ thủng tầng ozone cách đây hơn 20 năm cũng như quá trình hình thành tằng ozone kết thúc. II Sự hình thành ozone. 2. Vài trò của tầng ozone: • Tầng ozone có 2 chức năng cơ bản: + Tầng ozone hấp thụ các tia UV B. Theo nghiên