دروس في مشكلات البيئة وحمايتها

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها

الأوزون Ozone (O₃)i

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

الأهداف : من المتوقع أن يتمكن الدارسون لهذا الموضوع أن يجيبوا عن الأسئلة التالية :

1- ما هو الأوزون ؟
2- ما الفرق بين الأوزون والأكسجين ؟
3- لماذا يستخدم الأكسجين (ما هي فوائده) ؟
4- لماذا يستخدم الأوزون (ما هي فوائده) ؟
5- ما هي طبقة الأوزون ؟ ما دورها وأهميتها ؟
6- ما هي مركبات الكلور فلورو كربوناتCarbons Chlorofluoro (CFCs) ؟
7- ما علاقة الفلوركلورو كربونات بطبقة الأوزون ؟
8- ما التفاعلات الكيميائية الخاصة بطبقة الأوزون في الجو ؟
9- لماذا تتغير مكونات الغلاف الجوي بتغير الارتفاع ؟
10- ما هي المواد التي تساعد على تخريب طبقة الأوزون ؟
11- ما هي الأخطار الناجمة عن التخريب (عن الثقوب) في طبقة الأوزون .

مراجع هذا الدرس :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

تمهيد :
لا شك أن الهواء الذي يحيط بالأرض والذي تغرق فيه كل الكائنات الحية التي تعيش على اليابسة والكثير من الكائنات البحرية ، بشكل مباشر أو بشكل غير مباشر (توجد كميات هائلة من الهواء ذائبة في مياه المحيطات والبحار) ، هو المادة رقم واحد اللازمة لاستمرار الحياة .

يخطئ الكثيرون منا حينما يظنون أن الاكسجين هو المادة ذات الأهمية في الهواء، ولو كان الهواء مكوناً من الأكسجين فقط لاحترقنا وانعدمت الحياة على الأرض، إن مكونات الهواء الأخرى لا تقل أهمية ، تذكر مثلاً أن 78% من الهواء هو نيتروجين هذا المكون الأكبر هو الذي يكبح جماح الأكسجين ويلطفه ويجعله رحيماً ولطيفاً على الكائنات الحية، أما الآرجون (وهو من الغازات النبيلة) ويشكل حوال 1% من تكوين الهواء فهو أيضاً ملطف ومخفف من حدة الأكسجين . أما صاحبنا الذي كثر الغاضبون عليه في هذه الأيام وهو ثاني أكسيد الكربون (CO₂) فعلى الرغم من وجوده بنسبة ضئيلة في الهواء (0.314%) إلا أنه ذو أهمية قصوى لعملية البناء (التركيب) الضوئي التي يصنع بها النبات غذاءه وغذاء الكرة الأرضية كلها. أما مكون الهواء الآخر ذو الأهمية فهو بخار الماء ، وهو أحياناً يكون كثيراً فيشبع الهواء ويضايق البشر (خاصة في المناطق البحرية صيفاً)، أو قد يكون قليلاً جداً فيكون الهواء جافاً (كما هو الحال في الصحاري التي تتميز بجوها الحار والجاف عموماً).

وبعد لماذا كل هذه المقدمة عن الهواء؟ وموضوعنا هو الأوزون، لا شك انكم تعرفون أن الأوزون هو الوجه الآخر للأكسجين، وأن له مملكة خاصة به يكاد يكون هو الساكن الوحيد فيها تلك هي طبقة الأوزون، والتي كثر الحديث عنها وعن الثقوب (ليس ثقباً واحداً) فيها وأخطار هذه الثقوب منذ ثلاثة أو أربعة عقود وسيستمر الحديث عنه (الأوزون) وعنها (طبقة الأوزون) وعن ثقوبها في المستقبل .

الأوزون Ozone (O₃)i

أسئلة يجيب عنها الدارس من موقعنا أو من مواقع أخرى على شبكة الانترنت . أو من كتب ومراجع مدرسية وغير مدرسية .

1- لماذا ازداد الغضب على ثاني أكسيد الكربون وارتفاع نسبته في الهواء في الآونة الأخيرة ؟
2- ما العمليتان الحيويتان اللتان تساعدان على بقاء نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي ثابتة ؟
3- كم نسبة الأوزون في الهواء الجوي القريب من الأرض (نقصد بالهواء الجوي القريب من الأرض ذلك الذي يصل ارتفاعه حتى حوالي 10كم فوق سطح البحر) ؟
4- اكتب أسماء عشرة غازات أخرى موجودة في الهواء الجوي بكميات ضئيلة (آثار Traces) .
5- ما مصدر كل غاز (من أين يأتي الغاز ويصل إلى الهواء) من الغازات التي ذكرتها في السؤال السابق ؟

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

- ما الفرق بين الأكسجين (O₂) والأوزون (O₃) ؟

ذكرنا في مقدمة هذا الموضوع أن الأكسجين نشيط وفعّال وأن هناك من يخفف من حدته وفعاليته (النيتروجين والآرجون) ، فما بالكم إذا كان الشكل الآخر للأكسجين وهو الأوزون (O₃) أكثر فعالية ونشاط !

لا شك أنه سيحدث تفاعلات كثيرة لا يقدر عليها الأكسجين ، ومن حسن حظنا أن الأكسجين هو صاحب مملكة الهواء الأرضي وأن الأوزون هو صاحب مملكة عالية تبدأ عند ارتفاع حوالي 15كم عن سطح البحر في طبقة الستراتوسفير وتصل إلى ارتفاع حوالي 50 كم أي أن سماكتها حوالي 30 – 35 كم . إن الأوزون على هذا الارتفاع هو ذو أهمية قصوى فهو يحمي الأرضوساكنيها من أخطار كثيرة نوضحها تالياً ، ولكن دعونا قبل ذلك أن نجري مقارنة بين خواص الأكسجين (O₂) وخواصالأوزون (O₃) .

O₃	O₂	الخاصية
رائحته كريهة وحادة	لا رائحة له	الرائحة
<table id="table4" style="border-collapse: collapse; " border="0" width="100%"><tr><td>[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]</td><td> زاوي </td></tr></table>	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]	شكل الجزيء
أكثر نشاط وفعالية من الأكسجين بكثير	نشيط وفعّال	الفعالية
الغلاف الجوي البعيد عن الأرض في طبقة ستراتوسفير ويعتبر ملوثاً للهواء الجوي القريب من الأرض.	الغلاف الجوي القريب من الأرض.	مكان الوجود
أخطاره كثيرة فهو سام، ويحدث تفاعلات غير مرغوب فيها إذا كان قريباً من سطح الأرض.	أخطاره محدودة كالحرائق.	الأخطار
أزرق غامق	أزرق باهت	لون السائل
ذوبان الأوزون المقابل هو 9 وحدات وزنية.	ذوبان الأكسجين في الماء 4 وحدات وزنية.	الذوبان في الماء

فوائد الأوزون	فوائد الأكسجين
	1) يساعد على إنتاج الطاقة في أجسام الكائنات الحية .
1) عامل مؤكسد أقوى من الأكسجين .	2) عامل مؤكسد قوي .
2) يستخدم في تعقيم مياه الشرب، حيث أنه يقضي على أنواع من البكتيريا والفيروسات لا يتمكن الكلور من القضاء عليها. كما أنه لا يخلِّف آثاراً ضارة ولا يبقى بعد أداء عمله ولا يُكْسِب الماء طعماً أو رائحة، ولكنه لا يقضي على جراثيم أو فيروسات وصلت الماء بعد انتهاء عملية تعقيمه، وفي هذه الناحية يتفوق عليه الكلور. يستخدم أيضاً في تعقيم الأدوية والمعلبات.	3) يستخدم مع غازات أخرى في اسطوانات مضغوطة، يزود بها الغواصون الذين يكشفون أعماق البحار، أو الأشخاص الذين يتسلقون قمم الجبال العالية، أو رواد الفضاء .
	4) يستخدم في صناعة حمض الكبريتيك الذي هو أحد أهم المواد الصناعية.

تتغير مكونات الغلاف الجوي بتغير الارتفاع وذلك اعتماداً على :
1) كثافة العناصر : فالعناصر الثقيلة تبقى قريبة من الأرض ، لذلك نجد أن الهيدروجين والهيليوم مثلاً موجودة بكميات ضئيلة في الغلاف الغازي القريب من الأرض .
2) الفضاء الخارجي : هو فضاء تفاعلات (في النجوم وغيرها) لذلك تكثر فيه أنوية الهيدروجين والهيليوم .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

- الإشعاعات الكهرومغناطيسية الضوئية وعلاقتها بالغلاف الجوي وطبقة الأوزون .
الإشعاعات الكهرومغناطيسية تحيط بالكرة الأرضية من كل جانب وهي تصلنا من الشمس ومن النجوم الأخرى . وبما أن الغلاف الغازي يحيط بالكرة الأرضية ، فلا شك أنه يحصل بينهما نوع من التفاعل ، ويؤثر كل واحد منهما (الهواء والإشعاعات) في الآخر.

- ما هو الدور الذي تلعبه الإشعاعات الكهرومغناطيسية الواردة من الشمس إلى الأرض ؟
إنها تفيد في الكثير من النواحي الهامة التي تحدث على الأرض .
1- تعمل على تسخين الأرض . (أكمل بإضافة عدة نقاط أخرى من معلوماتك عن فوائد الإشعاعات الكهرومغناطيسية)
2-
3-
4-

- ما أنواع الأشعة التي تصلنا من الشمس والفضاء الخارجي ؟
يتكون الطيف الكهرومغناطيسي الذي يحيط بالأرض ، من موجات تختلف طولها من مستوى 10^-12 م (10^-3م نانوميتر) وهي أشعة جاما ، لتصل إلى موجات طولها ⁴10 م وهي من موجات الراديو الطويلة.

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

يمكن أن نصنف الموجات الكهرومغناطيسية في ثلاث مجموعات ، مجموعتان غير مرئيتان ومجموعة الضوء المرئي .
1- مجموعة الضوء غير المرئي طويلة الموجة ، وأقصرها طوله 750 نانوميتر ، ويصل طول البعض منها إلى 10 ⁴ م . أشهر هذه الأشعة هي الأشعة تحت الحمراء ويبلغ طولها من 750 نانوميتر إلى أمواج طولها 10^-3(1 مم) أي 10 ⁶نانوميتر .
أجب عما يلي :
أ- ما هو عمل الأشعة تحت الحمراء على الأرض ؟
ب- ما استعمالات الأشعة تحت الحمراء في المجال التجاري والصناعي ؟

2- مجموعة الضوء المرئي : وهي المجموعة المكونة للطيف الشفاف الذي يضيء أرضنا والذي يتحلل إلى سبعة ألوان عندما يمر خلال منشور زجاجي شفاف ، يتراوح طول موجات الضوء في هذا الطيف من 400 – 750 نانوميتر .
أجب عما يلي :
أ- ما هي ألوان الطيف المرئي بالترتيب من الأكبر إلى الأصغر طولاً موجياً ؟
ب- ارسم طيف الضوء المرئي بالألوان وضع على كل منها مدى طول موجته . اضغط هنا

3- مجموعة الضوء غير المرئي قصير الموجة : وهي مجموعة تكون أطوال موجاتها أقل من 400 نانوميتر ، ونجد منها هنا الكثير من الأنواع ، ولكن المألوف منها والأكثر أهمية هي الأنواع التالية :
أ- الأشعة فوق البنفسجية : ويتراوح طولها بين 300 – 5 نانوميتر .
ب- أشعة X أو أشعة Roentgen : ويتراوح طولها من 10 – 10^-3 نانوميتر .
ج- أشعة جاما δ Gamma Rays ويتراوح طولها من 10^-1إلى 10^-4نانوميتر .

أسئلة عامة عن الطيف الكهرومغناطيسي .
أجب عما يلي :
1. كم تبلغ سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ ؟
2. ما العلاقة الرياضية بين سرعة الضوء وطول موجته وتردده ؟
3. أوجد تردد الموجات التالية :
أ- موجة أشعة فوق بنفسجية طولها 200 نانوميتر .
ب- موجة أشعة مرئية طولها 500 نانوميتر .
ج- موجة أشعة X طولها 5 نانوميتر .
4. ما العلاقة بين طاقة الموجة الضوئية وطولها ؟ اذكر مثالين توضيحيين .
5. ما العلاقة بين طاقة الموجة الضوئية وترددها ؟ اذكر مثالين توضيحيين .
6. تعرّض للشمس عند الصباح وعند الغروب ، وابتعد عنها في أوقات النهار الواضحة وهي بعد ارتفاع الشمس صباحاً وحتى ما بعد العصر ، فسِّر هذا القول موضحاً فوائد وأخطار الإشعاع الشمسي .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

- أين يوجد الأوزون في الغلاف الجوي :
ذكرنا في مقدمة هذه الدراسة عن الأوزون أن له منطقة في الغلاف الجوي يتفرد فيها ولا يشاركه فيها أحد ، وهذه المنطقة هي طبقة الأوزون التي تقع في الغلاف الغازي المتطبق (Stratosphere) ، وهذا الأوزون العالي هو الأوزون الجيد الذي يعمل كدرع واق للأرض من الإشعاعات الكونية ، وأشعة X ، والأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet Radiation UV) ، والنيازك والشهب .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تقع طبقة الأوزون على ارتفاع حوالي 15كم عن سطح البحر، وهي تمتد من هذا الارتفاع لتصل سماكتها إلى حوالي 50 كم أي أنها تختفي على ارتفاع حوالي 60 كم من سطح البحر.

يوجد الأوزون أيضاً في الغلاف الغازي القريب من الأرض (الهواء) ولكن بنسبة ضئيلة جداً تتراوح بين 0.2 – 0.7 جزء من مليون، وهو ينتج من عوادم السيارات والمصانع . ويعتبر أحد المكونات الأساسية للضباب الدخاني Smog. إن هذا الأوزون هو الأوزون الضار، فهو لا يرتفع ليصل إلى طبقة الأوزون العلوي الجيد، بل إنه لشدة فعاليته يقوم بعدة تفاعلات ضارة مثل الاتحاد مع النيتروجين وتكوين أكاسيد النيتروجين السامة والملوثة للهواء الجوي .

وحدة جزء من مليون Parts per million

هي وحدة تستخدم عادة لقياس نسبة الملوثات أو المكونات الموجودة بكميات ضئيلة في مخلوط ما، فنقيس بها ملوثات الهواء والماء مثلاً . في حالة استخدامها مع المواد السائلة كالماء نستخدم وحدات الكتلة اضغط هنا .
ونستخدم وحدات الكتلة أيضاً في حالة ملوثات المواد الصلبة ، مثلاً تحتوي عينة من فلز البوتاسيوم 20 جزءاً من مليون من فلز الحديد. كل عينة من البوتاسيوم كتلتها مليون غم ، تحتوي على كتلة حديد مقدارها 20غم ، أما في المواد الغازية فتستخدم وحدات الكتلة (كما سبق مع المواد السائلة والصلبة) ولكن الأكثر شيوعاً أن تستخدم وحدة الحجم فنقول مثلاً إن نسبة CO₂ في الهواء الجوي الجاف = 314 جزء من مليون . معنى هذا المقياس هو أنه في عينة حجمها مليون سم³ (1م³) من الهواء يوجد 314سم³ من CO₂ .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

</td></tr></table>

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

- كيف تحمي طبقة الأوزون الحياة على الأرض ؟ ما هي التفاعلات الكيميائية التي تحدث في طبقة الأوزون ؟

تعمل طبقة الأوزون على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الأخرى الأقصر طولاً موجياً، وإذا لم يحدث ما يخل بتسلسل التفاعلات فإنها تسير على الشكل التالي:

1.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

hv = هي أشعة ذات طاقة عالية من نوع الأشعة فوق البنفسجية والأنواع الأخرى الأقصر طولاً موجياً .

يُساعد أكسجين ونيتروجين الهواء في امتصاص الأشعة حتى طول 250 نانوميتر وهذا أيضاً يقلل من الأشعة الخطرة التي تصل إلى الأرض .

2.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

3.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وتتكرر الخطوتان ( 2 ) ، ( 3 ) عدداً كبيراً من المرات ثم :

4.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو

5.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وهكذا .. وهذا الأمر يحدث منذ بداية الخليقة ، ولكن لوحظ في سبعينات القرن الماضي ، (قبل ثلاثة عقود) ، أن هناك خللاً في عمل طبقة الأوزون ونتج عنه زيادة في كمية الإشعاعات الضارة التي تصل إلى الأرض . أما M فهي دقيقة يمكنها أن تمتص الطاقة وتحوِّلها إلى طاقة حركية M* وبالتالي ترتفع درجة حرارتها ، وتلعب N₂ ، O₂ الموجودة في الهواء الجوي هذا الدور .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- من هم المتهمون في إحداث الخلل في طبقة الأوزون ؟
مما لا شك فيه أن المتهم الأول هو الإنسان ! فما جريمته ؟
إن جرائمه في هذا المجال عديدة، فقد اصطنع مواد مشتقة من الميثان وغيره تسمى بمجموعها CFCs
Chlorofluoro Carbons ، فما قصة هذه المواد ؟
عند منتصف القرن الماضي فكر الإنسان باصطناع غاز جديد لاستخدامه في الثلاجات، ومكيفات الهواء وعلب السبراي، وكان يفترض في هذا الغاز أن يكون خاملاً (أي قليل الفعالية والنشاط)، وأن يكون غير سام، وأن يكون سهل الانضغاط، وقد تحققت كل هذه الأهداف باصطناع مركبات ميثان هالوجينية عُرِفت باسم كلوروفلورو كربونات (CFCs) وتجارياً باسم الفريونات Freons وأشهرها هي :
CFCl₃ CF₂Cl₂ CF₃Cl
Freon-11 Freon-12 Freon-13

إن CFCs مواد خاملة وغير سامة ولكنها كفرانكشتين تقتل صانعها . بل وكل البشر على الأرض ، ذلك لأنها تصعد ببطء ودون تغيير إلى أن تصل طبقة الستراتوسفير وعندها تبدأ نشاطها .

ما هي المواد والأدوات الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون ؟
الطائرات النفاثة الضخمة التي تطير في طبقة الستراتوسفير وتطلق كميات ضخمة من الغازات الضارة بالأوزون كأكاسيد النيتروجين ، كما أن هذه الطائرات تحدث تخلخلاً في الكتل الهوائية مما يؤدي إلى تدمير طبقة الستراتوسفير (طبقة الأوزون) .

تعمل الصواريخ والمركبات الفضائية على إطلاق كميات ضخمة من غازات الكلور والفلور التي تدمر طبقة الأوزون ، وحسب دراسة لوكالة الفضاء الروسية فإن كل عملية إطلاق صاروخ فضائي تؤدي إلى تدمير مليون طن من الأوزون .

الطائرات النفاثة : عند احتراق وقود المحركات النفاثة تحت درجات حرارة عالية يتكون أكسيد النيتريك .

N_2(g) + O_2(g)

®

2NO_(g)

وهذا الغاز يستهلك الأوزون كما يلي :

NO + O₃

®

NO₂+ O₂

NO₂+

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

®

NO+ O₂

والتفاعل الإجمالي:

O₃+

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

®

2O₂

وهذه الدورة تشبه دورة الفلوروكلور كروبونات في إتلاف الأوزون:

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

+ O₃

®

ClO + O₂

ClO +

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

®

+ O₂

التفاعل الإجمالي:

O₃+

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

®

2O₂

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

كيف تتلف (CFCs) طبقة الأوزون وتحدث فيها ثقوباً .
أوضحنا في البند السابق التفاعلات الخمسة التي تحدث في طبقة الأوزون في الستراتوسفير، وتتدخل الكلوروفلور وميثانات بعمل سلسلة التفاعلات التالية ولنعطها الأرقام ابتداءً من ( 6 ) تكملة لما ورد من تفاعلات الأوزون .

6.	[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

7.

8.

ويتكرر حدوث التفاعلين 8 , 7 عدداً كبيراً من المرات .
وهكذا فإن التفاعل ( 7 ) يخرب الأوزون اللازم للتفاعل رقم ( 3 ) في سلسلة تفاعلات الأوزون الطبيعية، أما التفاعل رقم (8)

اللازمة للتفاعل رقم ( 2 ) في سلسلة الأوزون .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

فيخرب ذرات

يقدر العلماء أن كل جزيء من CFC يتفكك في التفاعل رقم ( 6 ) يمنع تشكل ما يقارب 10 ⁵ جزيء من الأوزون .

هذا ومع أن CFCs ستطرد من الجو بفعل اتفاقيات وتوصيات مؤتمرات دولية (انظر البند التالي: ماذا عمل البشر لدرء هذه المشكلة ؟)

فإن تركيزها في الجو يزداد (لأن الكثير من الدول لا تلتزم بالاتفاقيات والتوصيات) ومقابل ذلك يتناقص تركيز الأوزون، إن ثقب الأوزون في منطقة القطب الجنوبي يتسع باستمرار ، وهنالك دلائل على إتلاف الأوزون ووجود ثقوب في منطقة القطب الشمالي أيضاً.

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

خطورة ثقب الأوزون : عندما تعجز طبقة الأوزون عن حجز الأشعة فوق البنفسجية من الوصول إلى الأرض ، فإن ذلك سيؤدي إلى :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

1- رفع درجة حرارة الأرض : وهذا يؤدي إلى كوارث بيئية كالتصحر والجفاف وذوبان كتل الجليد في المناطق القطبية، مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب سطح البحر لتغرق بعض المدن الساحلية والمنخفضة .
2- إحداث فيضانات مدمرة .
3- نقص المحاصيل الزراعية : وذلك نتيجة لإعاقة نمو بعض النباتات .
4- تسهيل وصول الجسيمات الإشعاعية الغريبة والمؤذية إلى الأرض .
5- زيادة في إحداث الأمراض التالية على الأرض .

جبل جليدي في وسط المحيط

أ- سرطان الجلد . ب- تدمير الجينات وإحداث الطفرات غير المرغوبة .
ج- إبيضاض عدسة العين . د- تسمم الدم .
هـ- حدوث الشيخوخة بشكل مبكر . و- ضعف الجهاز المناعي .
6- إحداث تغيرات مناخية على مستوى العالم .

هل تعلم أن نقص 1% من الأوزون يقابله زيادة مقدارها 2% في تسرب الأشعة فوق البنفسجية (UV) إلى الأرض .

ماذا عمل البشر لدرء هذه المشكلة ؟
1) بروتوكول مونتريال 16 / 9 / 1987 Montreal Protocol .
تخفيف إنتاج CFCs من قبل البلدان الصناعية حتى تتوقف تماماً .
ولكن ما الذي قامت به الدول تجاه هذا الالتزام حقاً ؟

2) مؤتمر هلسنكي مايو 1989 : عدم استخدام CFCs بحلول عام 2000 .

3) مؤتمر لاهاي أوص 11 / 3 / 1989 : بإنشاء هيئة خاصة لها سلطات واسعة ومهمتها الأساسية مواجهة تلوث الجو والمحافظة على طبقة الأوزون . وغير ذلك من المؤتمرات ، ولكن العبرة ليست بعقد المؤتمرات وإصدار التوصيات وإنما العبرة في الالتزام بتنفيذ التوصيات وهذا ما لم يحدث .

وأخيراً فإنه حتى لو توقف استخدام CFCs فإن تأثيرها سيستمر وذلك بالنظر لبطء صعودها وخمولها مما سيجعل تأثيرها مستمراً لسنوات أخرى .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i
إجابات الأسئلة

أسئلة التمهيد :

1) ازداد الغضب على ثاني أكسيد الكربون لاتهامه بأنه أكبر مادة تسهم في إحداث الدفيئة على الأرض .

2) العمليتان هما:
أولاً: التركيب الضوئي أو التمثيل الكلوروفيلي وفيها يصنع النبات غذاءه بل وغذاء الأرض كلها، وملخصها بمعادلة هي:

CO₂ + C₂H_(L)

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

C₆H₁₂O_6(s)+ O_2(g)

ثانياً: عملية تنفس الكائنات الحية: وهي التي تعطي الكائنات التي تستخدم الأكسجين في تنفسها الطاقة اللازمة للقيام بأعمالها الحيوية، وملخص عملية التنفس بمعادلة هو:

O₂ + C₆H₁₂O₆

®

CO_2(g)+ H₂O_(g) + طاقة

وكما تُلاحظ فهما عمليتان متعاكستان وتسهمان بالحفاظ على نسبة O₂ ، CO₂ في الهواء الجوي .

3) نسبة الأوزون في الهواء الجوي ضئيلة جداً ، وهي تنتج من عوادم السيارات والمصانع ، وهي تتراوح بين 0.2 – 0.7 جزء بالمليون ، يعتبر وجود الأوزون في الهواء الجوي ملوثاً وخطراً على صحة الإنسان والكائنات الحية الأخرى ، وهذا هو الأوزون السيء وغير المرغوب فيه.

4) يوجد في الهواء الجوي غازات أخرى تنتج عن عمليات طبيعية أو عن عمليات احتراق الوقود البترولي ومنها :
- الغازات النبيلة وهي Xe – Kr – Ne – He
- غازات عوادم السيارات ومنها : SO₂ . أكاسيد النيتروجين ، CH₄ , CO .
- غازات أخرى مثل : H₂S , NH₃ , H₂.

5) مصادر الغازات التي ذكرت في السؤال السابق .
- الغازات النبيلة معظمها يأتي من الفضاء الخارجي .
- SO₂ , CH₄_i ، أكاسيد النيتروجين ، CO ، من حرق الوقود البترولي .
- الهيدروجين : من الغلاف الخارجي والبراكين .
- NH₃ ، H₂S ، من البراكين والينابيع الحارة .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

- دور الإشعاعات الكهرومغناطيسية :
1. بدونها لا يحدث بناء ضوئي وعدم حدوث البناء الضوئي يعني فناء الكائنات الحية على الأرض .
2. تبخير مياه البحار والمحيطات مما يؤدي إلى سقوط المطر .
3. تلعب دوراً هاماً في نمو وصحة الكائنات الحية على الأرض .
4. تحرك الرياح وتسهم في إحداث تغييرات جوية – مناخية .
5. تساعد في حدوث الكثير من التفاعلات الكيميائية على سطح الأرض وحتى في أعماقها .

- ما أنواع الأشعة التي تصلنا من الشمس والفضاء الخارجي ؟
أ- عمل الأشعة تحت الحمراء : هذه الأشعة هي موجات كهرومغناطيسية حرارية تسهم بشكل أساسي في تسخين سطح الأرض من يابسة ومحيط وهواء .

ب- استعمالات الأشعة تحت الحمراء تجارياً وصناعياً :
- أجهزة الاستشعار عن بُعد .
- تحليل الأدوية والعلاجات خاصة المواد الموجودة بكميات ضئيلة .
- تعمل على تدفئة المزروعات في البيوت البلاستيكية .

الضوء المرئي :
أ- ألوان الطيف المرئي السبعة . اضغط هنا
1. الضوء الأحمر (من 620 – 770 نانوميتر) .
2. الضوء البرتقالي (من 590 – 620 نانوميتر) .
3. الضوء الأصفر (من 570 – 590 نانوميتر) .
4. الضوء الأخضر (من 490 – 570 نانوميتر) .
5. الضوء الأزرق (من 470 – 490 نانوميتر) .
6. الضوء النيلي (من 450 – 470 نانوميتر) .
7. الضوء البنفسجي (من 390 – 450 نانوميتر) .

دروس في مشكلات البيئة وحمايتها
الأوزون Ozone (O₃)i

إجابات الأسئلة العامة عن الطيف الكهرومغناطيسي :

1) سرعة الأمواج الكهرومغناطيسية = 3 × 10 ⁸ م / ث

= 3 × 10 ⁵ كم / ث

2) سرعة الضوء = طول الموجة × ترددها .

3) أ- ترد موجة أشعة فوق بنفسجية طولها 200 نانوميتر .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

= 2 × 10^-7 م

سرعة الضوء = طول الموجة × التردد

3 × 10 ⁸ = 2 × 10^-7 × التردد

= 1.5 × 10 ¹⁵ هيرتز (أو ث^-1).

ب- بطريقة مشابهة التردد = 6 × 10¹⁴ هيرتز (ث^-1) .

ج- بطريقة مشابهة التردد = 6 × 10¹⁶ هيرتز (ث-1) .

4) العلاقة بين طاقة الموجة الضوئية وطولها علاقة عكسية بمعنى :

تتناسب طاقة الموجة الضوئية عكسياً مع طولها .

وهذا أمر معروف لنا جميعاً فنحن نعلم أن الأشعة فوق البنفسجية تسبب أضراراً وأمراضاً للإنسان بسبب طاقتها العالية ، ونعلم أيضاً أن الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الطول الموجي .

الأشعة الحمراء هي ذات طول موجي طويل وطاقة منخفضة .

يمكنك أن تضرب أمثلة أخرى كثيرة .

5) طاقة الموجة الضوئية تتناسب طردياً مع ترددها . فسِّر واضرب أمثلة بنفسك .

6) التعرض للأشعة فوق البنفسجية في أوقات النهار الواضحة يؤدي إلى ضربة شمس خطيرة ، والتعرض يومياً يؤدي إلى سرطانات الجلد ، واختلالات جينية ، وإلى تجعد الجلد ...

التعرض للأشعة وقت الصباح وعند الغروب يعطي الجسم كمية كافية من الأشعة فوق البنفسجية المفيدة .

أخطار الإشعاع الشمسي ذُكِرَت أعلاه .

فوائد الإشعاع الشمسي : تقوية العظام والأسنان عن طريق المساعدة في تكوين فيتامين D الفعّال في الجسم .

» البيئة الحاضنة للانحراف
» دروس ومعاني من أسماء الله الحسنى - نسخة مصورة
» فترة الحمل الإضافية تتسبب في مشكلات سلوكية عند الأطفال المصدر: لندن ــ يو.بي.أي التاريخ: 04 مايو 2012 وجدت دراسة جديدة أن المواليد الذين يقضون فترة حم