Интересные факты об озоновых дырах. Что такое озон? Его свойства и влияние на жизнедеятельность человека. Разрушение озонового слоя и воздействие фреонов

Озон - слово греческого происхождения, которое в переводе означает “пахучий”. Что такое озон? По своей сути, озон О3 - это газ голубого цвета с характерным запахом, который ассоциируется с запахом воздуха после грозового дождя. Особенно ощущается вблизи источников электрического тока.

История обнаружения озона учеными

Что такое озон? Как он был открыт? В 1785 физиком из Голландии Мартином ван Марумом было проведено несколько экспериментов, направленных на исследование воздействия электрического тока на кислород. По их результатам ученый исследовал появление специфической "электрической материи". Продолжая работать в данном направлении, в 1850 году ему удалось определить способность озона взаимодействовать с органическими соединениями и его свойство в качестве окислителя.

Впервые дезинфицирующие свойства озона были применены в 1898 году на территории Франции. В городке Бон Вояж был построен завод, который осуществлял обеззараживание и дезинфекцию воды из реки Вазюби. В России первый завод по озонированию был запущен в Санкт-Петербурге в 1911 году.

Широкое применение озон получил в годы Первой мировой войны в качестве антисептического средства. Озонокислородная смесь применялась для лечения заболеваний кишечника, пневмонии, гепатита и практиковалась при инфекционных поражениях после хирургического вмешательства. Особенно активно озонированием начали заниматься с 1980 года, толчком к этому стало появление на рынке надежных и энергосберегающих В настоящее время с помощью озона очищают около 95% воды в США и по всей Европе.

Технология образования озона

Что такое озон? Как он образуется? В естественной среде озон находится в атмосфере Земли на высоте 25 км. По сути, это газ, который образуется в результате ультрафиолетового излучения Солнца. На поверхности он образует слой толщиной 19-35 км, который защищает Землю от проникновения солнечной радиации. Согласно трактовке химиков, озон - это активный кислород (соединение трех атомов кислорода). В газообразном состоянии он голубой, в жидком имеет оттенок индиго, а в твердом - это темно-синие кристаллы. О3 - это его молекулярная формула.

Каков вред озона? Он относится к самому высокому классу опасности - это очень ядовитый газ, токсичность которого приравнивается к категории боевых отравляющих веществ. Причиной его появления являются электрические разряды в атмосфере (3O2 = 2O3). В природе почувствовать его можно после сильных вспышек молний. Озон хорошо взаимодействует с другими соединениями и считается одним из Поэтому его используют для уничтожения бактерий, вирусов, микроорганизмов, для очистки воды и воздуха.

Негативное влияние озона

На что влияет озон? Характерной особенностью этого газа является способность быстро взаимодействовать с другими веществами. Если в природе наблюдается превышение нормативных показателей, то в результате его взаимодействия с тканями человека могут возникнуть опасные вещества и заболевания. Озон - сильнодействующий окислитель, при взаимодействии с которым быстро разрушаются:

• натуральная резина;
• металлы, за исключением золота, платины и иридия;
• бытовые приборы;
• электроника.

При больших концентрациях озона в воздухе происходит ухудшение здоровья и самочувствия человека, в частности:

• раздражается слизистая оболочка глаз;
• нарушается функционирование органов дыхания, которое приведет к параличу легких;
• наблюдается общая усталость организма;
• появляются головные боли;
• возможно появление аллергических реакций;
• жжение в горле и тошнота;
• происходит негативное влияние на нервную систему.

Полезные свойства озона

Очищает ли озон воздух? Да, несмотря на свою газ является очень полезным для человека. В небольших концентрациях он отмечается отличными дезинфицирующими и дезодорирующими свойствами. В частности, он губительно действует на вредные микроорганизмы и производит к уничтожению:

• вирусов;
• различных видов микробов;
• бактерий;
• грибков;
• микроорганизмов.

Чаще всего озон используют во время эпидемии гриппа и вспышек опасных инфекционных заболеваний. С его помощью очищают воду от разного рода примесей и соединений железа, при этом обогащают ее кислородом и минералами.

Интересная информация об озоне, сфера его применения

Отличные дезинфицирующие свойства и отсутствие побочных эффектов привели к появлению спроса на озон и его широкому применению в различных отраслях экономики. В наши дни озон успешно используется для:

• удовлетворения потребностей фармацевтической отрасли;
• очистки воды в аквариумах и рыбных хозяйствах;
• дезинфекции бассейнов;
• медицинских целей;
• косметических процедур.

В медицинской отрасли озонирование практикуется при язвах, ожогах, экземах, варикозе, ранах и дерматологических заболеваниях. В косметологии озон применяют для борьбы со старением кожи, целлюлитом и лишним весом.

Влияние озона на жизнедеятельность живых существ

Что такое озон? Как он влияет на жизнь на Земле? Согласно исследованиям ученых, 10% озона находится в тропосфере. Этот озон является составным компонентом смогов и выполняет роль загрязнителя. Он негативно сказывается на дыхательных органах людей, животных и замедляет рост растений. Однако его количество очень мало, чтобы существенно вредить здоровью. Значительная часть вредного озона в составе смогов - это продукты функционирования автомобилей и электростанций.

Значительно больше озона (около 90%) находится в стратосфере. Этот поглощает биологически вредное ультрафиолетовое излучение Солнца, тем самым защищая людей, флору и фауну от негативных последствий.

Интересные факты про озон. Всем хорошо известно как необычно пахнет воздух после грозы. Это запах образующегося во время электрических разрядов озона, который недаром в переводе с греческого означает «пахучий». Характерный запах озона не спутать ни с чем - он пахнет свежестью. Озоном называется активный кислород. Это соединение из 3-х атомов кислорода. Молекулярная формула – O3, молекулярный вес 48, что тяжелее кислорода в 2,5 раза. Молекула О3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла. Озоновый слой находится от 19 до 35 км над поверхностью Земли. Озон образуется и близко к поверхности Земли во время грозы, при ударе молнии, и в рентгеновском оборудовании. Озон соединяется с другими веществами значительно быстрее, чем кислород. Озон очень быстро убивает бактерии, по этой причине его используют для очистки воды и воздуха в помещениях. Впервые озон был обнаружен в 1785 году голландским физиком Ван Марумом. В 1850 году была определена высокая активность озона как окислителя и способность его присоединяться к двойным связям в реакциях со многими органическими соединениями. Оба эти свойства озона в дальнейшем нашли широкое практическое применение. Озон, являясь одним из сильнейших окислителей, обладает сильными дезинфицирующими свойствами. Он способен разрушать вирусы, бактерии, а также воздействовать на те микроорганизмы, которые устойчивы к действию хлора. Озон для очистки воды применяется уже более ста лет. Впервые для обеззараживания и дезодорации воды озон был применен в 1898 году в г. Сан Мор (Франция). Уже в 1907 году был построен первый завод по озонированию воды во французском городе Бон Вуаяж, который обрабатывал 22500 кубических метров воды в сутки из реки Вазюби для нужд города Ниццы. В 1911 г. была пущена в эксплуатацию станция озонирования питьевой воды в Санкт-Петербурге. В 1916 г. действовало уже 49 установок по озонированию питьевой воды. Широкое же распространение озон получил только в течение последних 30 лет благодаря появлению надежных, компактных и энергосберегающих аппаратов для его синтеза – озонаторов (генераторов озона). А как антисептическое средство, был использован во время Первой мировой войны. С 1935 г. стали использовать введение озонокислородной смеси ректально для лечения различных заболеваний кишечника (проктит, геморрой, язвенный колит, свищи, подавление патогенных микроорганизмов). Изучение действия озона позволило использовать его в хирургической практике при инфекционных поражениях, лечении туберкулеза, пневмонии, гепатита, герпетической инфекции, анемии и пр. В Москве в 1992 г. под руководством заслуженного деятеля науки РФ, Д.М.Н. Змызговой А.В. создан «Научно-практический центр озонотерапии», где озон используется для лече­ния многих заболеваний. Сегодня озон считается популярными эффективным средством обеззараживания воды, воздуха и очищения продуктов питания. В настоящее время 95% питьевой воды в Европе и США проходит подготовку с использованием озона. Озонирование применяют также при очистке сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, цианидов, сульфидов и др. примесей, опасных для окружающей среды. Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в стратосфере, он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Самая большая озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году, на Южном полушарии, над Антарктидой.

Всем хорошо известно как необычно пахнет воздух после грозы. Это запах образующегося во время электрических разрядов озона, который недаром в переводе с греческого означает «пахучий». Характерный запах озона не спутать ни с чем - он пахнет свежестью.

Озоном называется активный кислород. Это соединение из 3-х атомов кислорода. Молекулярная формула – O3, молекулярный вес 48, что тяжелее кислорода в 2,5 раза. Молекула О3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла.

Озоновый слой находится от 19 до 35 км над поверхностью Земли. Озон образуется и близко к поверхности Земли во время грозы, при ударе молнии, и в рентгеновском оборудовании.

Озон соединяется с другими веществами значительно быстрее, чем кислород. Озон очень быстро убивает бактерии, по этой причине его используют для очистки воды и воздуха в помещениях.

Впервые озон был обнаружен в 1785 году голландским физиком Ван Марумом. В 1850 году была определена высокая активность озона как окислителя и способность его присоединяться к двойным связям в реакциях со многими органическими соединениями. Оба эти свойства озона в дальнейшем нашли широкое практическое применение.

Озон, являясь одним из сильнейших окислителей, обладает сильными дезинфицирующими свойствами. Он способен разрушать вирусы, бактерии, а также воздействовать на те микроорганизмы, которые устойчивы к действию хлора.

Озон для очистки воды применяется уже более ста лет. Впервые для обеззараживания и дезодорации воды озон был применен в 1898 году в г. Сан Мор (Франция). Уже в 1907 году был построен первый завод по озонированию воды во французском городе Бон Вуаяж, который обрабатывал 22500 кубических метров воды в сутки из реки Вазюби для нужд города Ниццы. В 1911 г. была пущена в эксплуатацию станция озонирования питьевой воды в Санкт-Петербурге. В 1916 г. действовало уже 49 установок по озонированию питьевой воды. Широкое же распространение озон получил только в течение последних 30 лет благодаря появлению надежных, компактных и энергосберегающих аппаратов для его синтеза – озонаторов (генераторов озона).

А как антисептическое средство, был использован во время Первой мировой войны. С 1935 г. стали использовать введение озонокислородной смеси ректально для лечения различных заболеваний кишечника (проктит, геморрой, язвенный колит, свищи, подавление патогенных микроорганизмов). Изучение действия озона позволило использовать его в хирургической практике при инфекционных поражениях, лечении туберкулеза, пневмонии, гепатита, герпетической инфекции, анемии и пр. В Москве в 1992 г. под руководством заслуженного деятеля науки РФ, Д.М.Н. Змызговой А.В. создан «Научно-практический центр озонотерапии», где озон используется для лече­ния многих заболеваний. Сегодня озон считается популярными эффективным средством обеззараживания воды, воздуха и очищения продуктов питания.

В настоящее время 95% питьевой воды в Европе и США проходит подготовку с использованием озона. Озонирование применяют также при очистке сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, цианидов, сульфидов и др. примесей, опасных для окружающей среды.

Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в стратосфере, он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Самая большая озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году, на Южном полушарии, над Антарктидой.

МОСКВА, 16 сен — РИА Новости. Международный день охраны озонового слоя, тонкого "щита", защищающего все живое на Земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца, отмечается в понедельник, 16 сентября — в этот день в 1987 году был подписан знаменитый Монреальский протокол.

В нормальных условиях озон, или O3, — бледно-голубой газ, который по мере охлаждения превращается в темно-синюю жидкость, а затем и в иссиня-черные кристаллы. Всего на озон в атмосфере планеты приходится около 0,6 части на миллион по объему: это значит, например, что в каждом кубометре атмосферы всего 0,6 кубического сантиметра озона. Для сравнения, углекислого газа в атмосфере уже около 400 частей на миллион — то есть больше двух стаканов на тот же кубометр воздуха.

На самом деле, такую небольшую концентрацию озона можно назвать благом для Земли: этот газ, который на высоте 15-30 километров образует спасительный озоновый слой, в непосредственной близости от человека куда менее "благороден". Озон по российской классификации относится к веществам наивысшего, первого класса опасности — это очень сильный окислитель, который крайне токсичен для человека.

Разобраться в разных свойствах непростого озона РИА Новости помогал старший научный сотрудник лаборатории катализа и газовой электрохимии химического факультета МГУ имени Ломоносова Вадим Самойлович.

Озоновый щит

"Это достаточно хорошо изученный газ, практически все изучено — всего никогда не бывает, но основное все (известно)… У озона много всяких применений. Но и не забывайте, что, вообще говоря, жизнь возникла благодаря озоновому слою — это, наверное, главный момент", — говорит Самойлович.

В стратосфере озон образуется из кислорода в результате фотохимических реакций — такие реакции начинаются под воздействием солнечного излучения. Там концентрация озона уже выше — около 8 миллилитров на кубический метр. Разрушается газ при "встрече" с некоторыми соединениями, например, атомарным хлором и бромом — именно эти вещества входят в состав опасных хлорфторуглеродов, более известных как фреоны. До появления Монреальского протокола они использовались, в частности, в холодильной промышленности и как пропелленты в газовых баллончиках.

В 2012 году, когда Монреальский протокол отмечал 25-летие, эксперты Программы ООН по окружающей среде (UNEP) назвали защиту озонового слоя одной из всего четырех ключевых экологических проблем, в решении которой человечеству удалось добиться значительных успехов. Тогда же в UNEP отмечали, что содержание озона в стратосфере перестало снижаться с 1998 года, и, по прогнозам ученых, к 2050-2075 годам может вернуться к уровням, фиксировавшимся до 1980 года.

Озоновый смог

В 30 километрах от поверхности Земли озон "ведет себя" хорошо, но в тропосфере, приземном слое, он оказывается опасным загрязнителем. По данным UNEP, концентрация тропосферного озона в Северном полушарии за последние 100 лет выросла почти втрое, что к тому же делает его третьим по значимости "антропогенным" парниковым газом.

Здесь озон тоже не выбрасывается в атмосферу, а образуется под действием солнечного излучения в воздухе, который уже загрязнен "предшественниками" озона — оксидами азота, летучими углеводородами и некоторыми другими соединениями. В городах, где озон является одним из основных компонентов смога, в его появлении косвенно "виноваты" главным образом выбросы автотранспорта.

Страдают от приземного озона не только люди и климат. По оценкам специалистов UNEP, снижение концентрации тропосферного озона может помочь сохранить около 25 миллионов тонн риса, пшеницы, сои и кукурузы, которые ежегодно теряются из-за этого токсичного для растений газа.

Именно из-за того, что приземный озон уже совсем не так полезен, специалисты метеослужб и экологического мониторинга постоянно ведут наблюдение за его концентрациями в воздухе крупных городов, в том числе и Москвы.

Озон полезный

"Одно из очень интересных свойств озона — бактерицидное. Он по бактерицидности практически первый среди всех таких веществ, хлора, перекиси марганца, окиси хлора", — отмечает Вадим Самойлович.

Та же экстремальная природа озона, делающая его очень сильным окислителем, объясняет сферы применения этого газа. Озон используется для стерилизации и дезинфекции помещений, одежды, инструментов и, конечно, очистки воды — как питьевой, так и промышленной и даже сточной.

Кроме того, подчеркивает эксперт, озон во многих странах используется как заменитель хлора в установках для отбеливания целлюлозы.

"Хлор (при реакции) с органикой дает соответственно хлорорганику, которая гораздо более ядовитая, чем просто хлор. По большому счету, избежать этого (появления ядовитых отходов — ред.) можно либо резко уменьшив концентрацию хлора, либо просто устранив его. Один из вариантов — замена хлора на озон", — объяснил Самойлович.

Озонировать можно и воздух, и это тоже дает интересные результаты — так, по словам Самойловича, в Иванове специалисты ВНИИ охраны труда и их коллеги провели целую серию исследований, в ходе которых "в прядильных цехах в обычные воздуховоды вентиляции добавляли некоторое количество озона". В результате, распространенность респираторных заболеваний уменьшалась, а производительность труда, напротив, росла. Озонирование воздуха на складах пищевой продукции может повышать ее сохранность, и такие опыты в других странах тоже есть.

Озон токсичный

Подвох с использованием озона все тот же — его токсичность. В России предельно допустимая концентрация (ПДК) по озону в атмосферном воздухе составляет 0,16 миллиграмма на кубический метр, а в воздухе рабочей зоны — 0,1 миллиграмма. Поэтому, отмечает Самойлович, то же озонирование требует постоянного мониторинга, что сильно усложняет дело.

"Это все-таки техника достаточно сложная. Вылить ведро какого-нибудь там бактерицида — это проще гораздо, вылил и все, а тут следить надо, какая-то подготовка должна быть", — говорит ученый.

Озон вредит организму человека медленно, но серьезно — при длительном нахождении в загрязненном озоном воздухе возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний и болезней дыхательных путей. Вступая в реакцию с холестерином, он образует нерастворимые соединения, что приводит к развитию атеросклероза.

"При концентрациях выше предельно допустимых могут возникать головная боль, раздражение слизистых, кашель, головокружение, общая усталость, упадок сердечной деятельности. Токсичный приземной озон приводит к появлению или обострению болезней органов дыхания, в группе риска находятся дети, пожилые люди, астматики", — отмечается на сайте Центральной аэрологической обсерватории (ЦАО) Росгидромета.

Озон взрывоопасный

Озон вредно не только вдыхать — спички тоже стоит спрятать подальше, потому что этот газ весьма взрывоопасен. Традиционно "порогом" опасной концентрации газообразного озона считается 300-350 миллилитров на литр воздуха, хотя некоторые ученые работают и с более высокими уровнями, говорит Самойлович. А вот жидкий озон — та самая синяя жидкость, темнеющая по мере охлаждения — взрывается самопроизвольно.

Именно это мешает использовать жидкий озон как окислитель в ракетном топливе — такие идеи появились вскоре после начала космической эры.

"Наша лаборатория в университете возникла как раз на такой идее. У каждого топлива ракетного есть своя теплотворная способность в реакции, то есть сколько тепла выделяется, когда оно сгорает, и отсюда насколько мощной будет ракета. Так вот, известно, что самый мощный вариант — жидкий водород смешивать с жидким озоном… Но есть один минус. Жидкий озон взрывается, причем взрывается спонтанно, то есть без каких-либо видимых причин", — говорит представитель МГУ.

По его словам, и советские, и американские лаборатории потратили "огромное количество сил и времени на то, чтобы сделать это каким-то безопасным (делом) — выяснилось, что сделать это невозможно". Самойлович вспоминает, что однажды коллегам из США удалось получить особо чистый озон, который "вроде бы" не взрывался, "уже все били в литавры", но затем взорвался весь завод, и работы были прекращены.

"У нас были случаи, когда, скажем, колба с жидким озоном стоит, стоит, жидкий азот подливают туда, а потом — то ли азот там выкипел, то ли что — приходишь, а там половины установки нет, все разнесло в пыль. Отчего он взорвался — кто его знает", — отмечает ученый.

Кто же не помнит, как бодрит после грозы свежий воздух! И какой приятный запах стоит после ударов молний. И этот аромат невозможно спутать ни с одним другим. Он ассоциируется со свежестью. Этот запах создает озон, молекулы которого появляются при прохождении молнии через атмосферу. Именно особому аромату озон обязан своим названием. На популярном в прошлом у ученых греческом языке это слово и означает« пахучий».

С химической точки зрения озон — модификация обычного кислорода. Благодаря химическим свойствам его еще называют активным кислородом. Если молекула обычного и привычного кислорода состоит из двух одинаковых атомов(его формула О2), то в молекуле озона содержится три таких же атома, и ее формула — О3. Молекулярная масса этого газа в 1,5 раза больше, чем у кислорода, и составляет 48(против 32 у О2). При стандартных, или обычных условиях(температура и давление) озон самопроизвольно превращается в кислород, и эта реакция происходит с выделением тепла.

В атмосфере земли имеется озоновый слой, расположенный на высоте 20−30 км выше уровня поверхности. В нижней части атмосферы озон возникает при прохождении больших энергий через атмосферу — ударе молнии, мощных электрических разрядах, работе рентгеновского оборудования.

Химическая активность озона намного выше, чем у его изомера — молекулярного кислорода. Он значительно быстрее, чем молекулярный кислород, образует химические связи с самыми разнообразными веществами. Озон часто используют для борьбы с бактериями — он быстро их убивает. Поэтому его применяют при дезинфекции питьевой воды или воздуха.

А кто же открыл Озон?

Открытие озона — заслуга физика из Голландии Ван Марума. Он сообщил научной общественности об открытии в 1785 году. Спустя больше полувека, в 1850, была исследована его окислительная способность, и открыта способность формировать сдвоенные молекулярные связи при взаимодействии с органическими молекулами. Практическое применение этих свойств сегодня часто можно встретить во многих отраслях промышленности.

Озон — очень сильный окислитель. Кроме того, широко используются его дезинфицирующие способности. Он пагубно действует на любые микроорганизмы, включая вирусы. Погибают от озона и виды, нечувствительные к воздействию соединений хлора.

Применяется озон и вместо традиционного хлорирования для подготовки питьевой воды. Первое его применение в этом качестве было поведено в 1898 году, в городе Сан Мор во Франции. А первое предприятие по промышленному озонированию появился в 1907 году, в городке Бон Вуаяж . Он обрабатывал в сутки до 22 500 кубометров воды из реки Вазюби, поставляя ее в Ниццу. В Российской Империи первая такая станция появилась в 1911 году в Санкт-Петербурге, и до 1916 года это направление водоочистки активно развивалось. Новый виток такой обработки начался с 1980-х годов, после изобретения компактных, надежных, но главное — более экономных озонаторов — устройств для производства озона в промышленных объемах.

В ходе Первой мировой войны применялся озон и в медицине, в качестве антисептика. С 1935 года начались опыты по применению озона в качестве терапии болезней кишечника. Ректальное введение газа показало благоприятный эффект при многих язвенных заболеваниях, колитах, геморрое и уничтожении патогенной микрофлоры кишечника. Проводились опыты по использованию озона в хирургии, в лечении туберкулеза, других болезней легких, герпеса, многочисленных инфекционных и прочих заболеваний.

Сегодня озон становится все более популярным для уничтожения микробов в воде, воздухе и продуктах, так как этот метод надает неприятных эффектов и нежелательного запаха.

В Европейских странах и США сегодня подготовка питьевой воды с участием озона составляет 95% от всего ее объема. Озонирование и для очистки промышленных и бытовых стоков. Обработка убирает следы многих опасных веществ: цианидов, остатков переработки нефтепродуктов, соединений серы, фенолов и других опасных отходов, которые могут нарушить экологическое равновесие.

Атмосферный озон, образующийся в верхних слоях атмосферы, защищает все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Поэтому истончение этого слоя и образование« озоновых дыр» может крайне неблагоприятно сказаться на всем животном и растительном мире, включая человека.