Научная статья на тему 'Воздействие ракетно-космической техники на озоновый слой'

Воздействие ракетно-космической техники на озоновый слой Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»

CC BY
1700
188
Поделиться

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук, автор научной работы — Останина Н.Г., Кубриков М.В.

Описывается процесс разрушения озонового слоя. Влияние ракетно-космической техники на верхнюю атмосферу Земли.

Текст научной работы на тему «Воздействие ракетно-космической техники на озоновый слой»

Секция «Экологияпромышленности»

ли, что достичь желаемого уровня комфортности в промышленных городах Сибири возможно при общей площади зеленых насаждений не менее 30% от площади городских земель.

Основной состав древесных растений в озеленении города в настоящее время представлен ограниченным числом видов: тополь бальзамический составляет 42; яблоня сибирская - 11, вязы (мелколистный, приземистый, перистоветвистый) - 8, лиственница сибирская - 11, береза повислая - 8, клен ясене-листный - 6, ели сибирская и европейская - 5, липа мелколистная - 5 и прочие виды - 4 %. При этом анализ видового состава зеленых насаждений показал, что с учетом коллекций ботанических садов и дендрариев ассортимент древесных растений в озеленении города представлен достаточно разнообразно (более 400 видов и разновидностей).

В первом десятилетии XXI века облик исторической части города значительно изменился и частично пострадал от плотной бесконтрольной «точечной» застройки многочисленными офисными и жилыми зданиями.

Особую роль в жизни города играют древесные насаждения, которые помогают очищать город от пыли и насыщать воздух кислородом. В городе на данный момент идет работа по высаживанию цветов, клумб, цветочно-растительных фигур, газонов, которые в действительности не дают необходимого экологического эффекта.

Кустарники закатывают под асфальт при расширении дорог, деревья срубают при постройке новых

зданий. Например, район Взлетки и Северного на данный момент полностью застроен по сравнению с 1990 и 2000 годами, когда там еще находились деревья и кустарники. Опрос жителей разных районов показал, что растительность по городу значительно уменьшилась, особенно за последнее десятилетие. Особо «пострадали» районы, где был произведен снос деревянных зданий с прилегающими садами и застройка площадей торговыми центрами и жилыми комплексами - Северный, Взлетка, Центральный районы. Также повсеместное расширение дорог за счет газона и деревьев рядом с проезжей частью значительно уменьшило количество зелёных объектов на карте города.

Исследование показывает, что в настоящее время озелененность территории города составляет 60 % от оптимального соотношения площади застроенных и «зеленых» территорий. Недостаток озеленения общего пользования составляет 67 % от существующих и 75 % от перспективных нормативов. Требуется проведение работ по расширению озелененных территорий общего пользования дополнительно на 2,0 тыс. га.

Анализ развития и современного состояния озеленения Красноярска показал, что зеленые насаждения города представляют собой не систему озеленения, а лишь совокупность парковых, линейных, дворовых, санитарно-защитных территорий, не обеспечивающих формирование благоприятной экологической обстановки в различных зонах города.

© Осинова А. А., Татаринова Я. В., 2012

УДК 621.45.04.4

Н. Г. Останина Научный руководитель - М. В. Кубриков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВОЗДЕЙСТВИЕ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

Описывается процесс разрушения озонового слоя. Влияние ракетно-космической техники на верхнюю атмосферу Земли.

Озоновый слой - это широкий атмосферный пояс, простирающийся на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли. Химически озон - это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (молекула кислорода содержит два атома). Вопросам разрушения озонового слоя Земли уделяется большое внимание. Озоновый слой, несмотря на малые размеры, играет огромную роль в сохранении жизни на Земле. Он поглощает наиболее жёсткую и опасную часть ультрафиолетового излучения, которое губительно действует на все виды бактерий и планктон, т. е. на основании всей биологической пирамиды. Нарушение первичного элемента экопирамиды вызовет гибель морской флоры и фауны. Фитопланктон перерабатывает углекислый газ и высвобождает чистого кислорода больше, чем все леса планеты. Уменьшение фитопланктона приведет к тому, что в атмосфере будет оставаться лишний углекислый газ и Земля задохнется.

Кроме того, от воздействия ультрафиолетового излучения происходят мутации флоры и фауны, сельскохозяйственных культур и домашних животных, нарушается иммунная система человека, увеличивается рост раковых, инфекционных и вирусных заболеваний. Всё это происходит потому, что жизнь на планете адаптирована только к мягкому спектру ультрафиолетового излучения Солнца [1].

Уменьшение озонового слоя приведёт к увеличению нагрева Земли, усилению ветра, наступлению пустынь и резкому изменению климата.

Разрушение озонового слоя - это разделение молекул озона, которое вызывают встречаемые в стратосфере вещества, разрушающие озоновый слой, возникающие в результате природных процессов (например, извержения вулканов) или эмитированные (высвобожденные) в результате деятельности человека, и содержащие хлор или бром; а также метан или оксид азота.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

При запуске ракет в атмосферный газ выбрасывается большое количество молекул воды, они разрушают озоновый слой, а в ионосфере образуются дыры диаметром в сотни километров. Под озоновой дырой понимают пространство в ионосфере, характеризующееся понижением концентрации озона. Так как воды на больших высотах нет, то даже сам факт её появления в ионосфере становится фактом загрязнения природной среды и нарушением естественного равновесия. Могут возникнуть искусственные облака и зоны пониженной плотности, что вызывает нарушение связи.

Разрушение озонового слоя, при запусках космических ракет, образование озоновых дыр совпадает с началом полётов «Шаттлов». В результате полётов «Шаттла», стратосферных самолётов, запусков ракет и использования фреонов к настоящему времени произошло истощение озонового слоя на 8-9 %. Трехсот запусков «Спейс Шаттла» достаточно, чтобы полностью уничтожить озоновый слой Земли.

Степень воздействия запусков ракет-носителей (РН) на приземную атмосферу и озоновый слой характеризуется следующими основными показателями:

- уменьшение стратосферного озона при пусках носителей на жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) составляет в зависимости от класса носителя 0,00002-0,003 % по отношению к общему уровню его разрушения;

- доля оксидов азота, выбрасываемых при пусках ракет-носителей, весьма мала и составляет менее 0,01 %;

- выбросы в атмосферу углекислого газа составляют не более 0,00004% выбросов этого вещества другими антропогенными источниками.

Таким образом, воздействие продуктов сгорания ракетного топлива на нижние и средние слои атмосферы существенно ниже по сравнению с другими техногенными источниками загрязнения. Вместе с тем предприятия ракетно-космической промышленности продолжают работы, направленные на снижение негативного влияния пусков ракетной техники на приземную атмосферу [2].

Исследования показывают, что запуски ракет-носителей оказывают определенное воздействие на верхнюю атмосферу. При этом могут изменяться ее химический состав и проявляться динамические, тепловые, электромагнитные эффекты воздействия. Данные зондирования показывают, что после запуска ракеты-носителя в течение примерно 1 ч происходит частичная перестройка структуры ионосферы на расстояниях до 2 тыс. км, которая проявляется в возникновении волновых возмущений ионосферы различного масштаба.

В результате работы двигателей ракет «Протон» и «Шаттл» являются пары воды. Ракета «Протон» вы-

брасывает также значительное количество двуокиси углерода, а «Шаттл» - хлора и его соединении; на высотах более 100 км молекулы воды довольно быстро разлагаются, образуя водород, количество которого даже от одной ракеты сравнимо с его глобальным естественным содержанием; водород распространяется на расстояния в десятки тысяч километров, образуя грибовидное облако, в котором содержание атомов водорода превышает фоновое на проценты в случае полета ракеты «Протон» и на десятки процентов в случае полета ракеты «Шаттл» на 5 и 10 суток, соответственно; при периодически повторяющихся пусках ракет «Протон» с интервалом в пять суток устанавливается стационарный глобальный избыток антропогенного водорода порядка 5-10 %, при пусках ракет «Шаттл» в том же режиме избыток составляет 20-40 %.

Однако эта проблема существует не сама по себе, проблема сохранения озонового слоя органически связана с более общей проблемой сохранения верхней атмосферы. Несомненно, озон следует рассматривать как одну из составляющих верхней атмосферы, поведение которой прямо зависит от состояния среды в целом. Продукты выбросов ракет «Протон» и «Шаттл» показывает, что в результате работы ракетных двигателей образуются практически все те вещества, которые обусловливают гибель озона в естественных условиях. Однако наиболее важными из них являются окись азота и хлор с его соединениями. Последние образуются только в результате работы твердотопливных двигателей [3].

Полное исчезновение озонового слоя означало бы полное прекращение высших форм жизни на планете. Потому сохранение озонового слоя - глобальная задача человечества. Однако до сих пор действующих средств защиты озонового слоя от воздействия ракетоносителей, от выбросов продуктов сгорания ракетного топлива в атмосферу пока нет.

Библиографические ссылки:

1. Хотунцев Ю. Л. Разрушение озонового слоя // Экология и экологическая безопасность : учеб. пособие. 2-е изд. М. : Изд. центр «Академия», 2004. С. 167-174.

2. Черников В. Атмосфера требует покоя // Природа и человек. Свет. 2006. № 9. С. 8-10.

3. Экологические проблемы и риски воздействия ракетно-космческой техники на окружающую природную среду : справ. пособие / под общ. ред. В. В. Адушкина, С. И. Козлова и А. В. Петрова. М. : Изд. «Анкил», 2000. 640 с.

© Останина Н. Г., 2012