האדם משפיע על סביבתו ומשנה אותה

1. האדם משפיע על סביבתו ומשנה אותה גשם חומצי הדלדלות האוזון- חור באוזון

2. גשם חומצי

3. גשם חומצי(Acid rain) )הוא גשם או כל סוג אחר של משקעכגון שלג ואפילו ערפל, שהוא חומצי יתר על המידה ,דרגת חומציות נמוכה מ-pH 5.5 יש לו השפעות מזיקות על הסביבה. עצים מתים. השפעותיו של גשם חומצי על יער בהר איזרה שבצ'כיה אנדרטה מאבן שניזוקה מגשם חומצי

4. כתוצאה משרפת דלק פוסילי במפעלים,בתי זיקוק, כלי רכב ומזהמים אחרים משתחררים לאטמוספרה גזים שונים: בעיקר גופרית דו חמצנית ותחמוצות חנקן. הגזים הללו, במגע עם מים יוצרים חומצות. ולכן כאשר החומרים הללו מגיעים לאוויר אז כל משקע- גשם , שלג ואפילו ערפל , יגיבו איתם ותיוצר בנוזל חומצה. במשקעים יורדים לימים ולקרקעות כש ה PH שלהם נמוך מ 5.5 וגורמים נזקים לסביבה. הגז העיקרי שתורם לחומציות הגשם הוא גופרית דו חמצנית SO2. במגע עם המים יוצר חומצה גופרתית. H2O(l) + SO3(g) ==> H2SO4(aq תחמוצות החנקן השונות (מהצורה NOx. יוצרות חומצות חנקניות. 2NO2(g) + H2O(l) ==> HNO3(aq) + HNO2(g הפחמן הדו חמצני יוצר חומצה פחמתית אך השפעתו קטנה. H2O(l) + CO2(g) <==> H2CO3(aq

6. השפעות הגשם החומצי על הסביבה השפעות על מערכות ימיות גשם חומצי גורם למים חומצייים יותר ולריכוזים גבוהים יותר של אלומיניום במאגרי מים. דבר זה יכול לגרום נזקים לדגים וליצורים ימיים אחרים. רוב ביצי הדגים לא יבקעו ברמות חומציות נמוכות יותר מ-PH5. רמות חומציות נמוכות יותר יכולות להרוג גם דגים בוגרים. כאשר אגמים הופכים לחומציים יותר הדבר גורם להקטנת המגוון הגנטי. השפעות על קרקעות גשם חומצי יכול לפגוע בצורה חמורה באקולוגיה של הקרקע חיידקים מסויימים מסוגלים לפרק חומצות במהירות, אבל חיידקים רבים אחרים , החיוניים לחיות הקרקע ( מפרקים למיניהם) מתים במהירות מחומציות יתרה. השפעות על יערות וצמחיה הפגיעה העיקרית של גשם חומצי בצמחים היא ביכולות של הצמח לספוג חומרי מזון מן הקרקע- שהיא חומצית.  הגשם החומצי המגיע לקרקע פוגע בשורשי הצמחים ופוגעות באספקת המינרלים החיוניים לצמח – מגנזיום, סידן, אשלגן ומינרלים נוספים. כמו כן יש פגיעה המקטינה את כמות העלים, וגם בתפוצת הצמחים ורבייתם. השפעות של גשם חומצי על צמחיה יכולות להיות בעקבות השפעות עקיפות - כמו השפעותיו על בריאות הקרקע., הרס מפרקים טיבעיים , ספרופיטים. . יערות בגובה רב רגישים במיוחד לגשם חומצי היות והם מוקפים לעיתים קרובות בעננים ובערפל שהם חומציים יותר מגשם. הערה: ההשפעה על יבולי חקלאות היא קטנה יותר תודות לשימוש בדשנים כי לספק לקרקע חומרי הזנה שיצאו ממנה. בחלק מאדמות החקלאות מוסיפים אבן גיר כדי לשפר את יכולת הקרקע לשמור על רמת חומציות יציבה. אבל שיטה זו אינה ישימה בדרך כלל באדמות טבעיות.

7. השפעות על מערכות אקולוגיות השפעות אלה, על הקרקע, הצמחייה והמים גורמות לפגיעה בנישות , גומחות אקולוגיות שונות מאחר שהן משבשות את התהליכים הטבעיים בהן. הרס הצומח מונע התפתחות ששרות מזון שלמות. ידוע על כמה בתי גידול טבעיים בעולם נעלמו לחלוטין כתוצאה מהגשם החומצי, ורבים הצטמצמו בשיעור ניכר. השפעות על מבנים פגיעה נוספת של הגשם החומצי היא בבניינים ומבנים שונים, וכן בפסלים ובאנדרטאות. החומצות המומסות בו מגיבות עם האבן ממנה הם עשויים בתגובת סתירה הגורמת לשחיקה של האבן והתפוררותה. כמו כן הגזם החומצי גורם לקורוזיה של מתכות שונות. דוגמה לנזקי הגשם החומצי היא הפגיעה בפסל 'דוד' של מיכלאנג'לו שהועבר ממיקומו המקורי וההיסטורי בכיכר העיר פירנצה. לאחר שהפסל נאכל על ידי החומצות הוא הועבר למוזיאון בעיר, שם הוא מוגן מפגעי הגשם החומצי. השפעות הגשם החומצי על הסביבה השפעות בריאות כמה מדענים הצביעו על קשרים אפשריים ישירים יותר בין בריאות האדם וגשם חומצי, אך דבר זה לא הוכח. הטענות הן לגבי מחלות נשימתיות כמו גם הגברה של זיהום מים במתכות כבדות.עם זאת ידוע כי חלקיקים הנוצרים בעקבות גזים כמו גופרית דו חמצנית וחנקן דו חמצני גורמים למחלות ולמוות מוקדם בעקבות מחלות כמו סרטן.

9. כצפוי, תופעת הגשם החומצי נפוצה בעיקר באזורים מתועשים בכבדות או מקומות בהם קיימים עורקי תחבורה מרכזיים. אך, הגשם החומצי מושפע בין היתר מתופעות אקלימיות שונות, ותנועתם של העננים ממקום למקום עשויה להוביל את החומצות גם למקומות בהם שיעורי הזיהום לא גבוהים במיוחד. כך, עלול הגשם החומצי עלול לפגוע לא רק במקור הזיהום, אלא גם בסביבתו הקרובה והרחוקה. בארץ, חברת החשמל ובתי הזיקוק הפעילו לראשונה בתחילת שנות ה-80 מערכת בקרה לסירוגין, שעיקרה הוא מעבר לשימוש בדלקים דלי-גופרית, בהתאמה לתחזיות המטאורולוגיות. 

10. הדלדלות שכבת האוזון או- חור באוזון

11. מהו אוזון? O3 האוזון הוא מולקולה של גז- בלתי יציב- הנוצרת מ 3 אטומי חמצן. היא נמצאת במרכז האטמוספרה המקיפה את כדור הארץ,  כ- 90% ממולקולות האוזון נמצאות ב מרכז האטמוספירה (בגובה של 10 - 50 קילומטר), בשכבה המכונה סטרטוספירה.  מה חשיבותו של האוזון? שכבת האוזון משמשת מסננת לקרינת השמש המגיעה לכדור הארץ. שכבת האוזון שכבת האוזון בולעת את הקרינה שב אורכי הגל  בין 295 ל־320 ננומטר ובכך מקטינה את חדירת הקרינה העל- סגולית, המזיקה, המגיעה מהשמש לכדור הארץ. שכבת האוזון בולעת חלק מהקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש (קרינה המזיקה ליצורים חיים).

12. איך נוצרת שכבת האוזון? שכבת האוזון בולעת חלק מהקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש והמזיקה ליצורים חיים . הקרינה עצמה, האולטרה-סגולה, גורמת להיווצרות האוזון, בכך שהיא מפרקת את מוקולות החמצן שבאויר לאטומים בודדים, ואלה מתחברים למולקולות אוזון. גם ברקים המתרחשים באטמוספרה יוצרים אוזון. האוזון נוצר ונהרס במקביל תוך כדי שמירה על איזון מסוים, המותיר מספיק אוזון על מנת להגן על פני כדור הארץ. במהלך האבולוציה, עם התפתחות תהליך הפוטוסנטזה ושחרור החמצן לאטמוספירה התפתחה שכבת האוזון, עם התפתחות שכבת האוזון והתפתחות ההגנה מפני קרינה על סגולית החלו להתפתח חיים ביבשה. לפני התפתחות האוזון התאפשרו חיים במים בלבד.

13. מהו החור באוזון? • בשנת 1985 התגלה ממצא שהדהים את העולם כולו: כמות האוזון מעל יבשת אנטארקטיקה ירדה ביותר מ 40% בין השנים 1977-1984. • ממצא זה הוגדר כ “חור בשכבת האוזון” . מאז ממשיכה כמות האוזון מעל אנטארקטיקה להידלדל. • ממצאים אלה אושרו בצילומי לווין. • החור באוזון הולך ומתרחב לאזורים אחרים בכדור הארץ.

14. מה גורם להדלדלות השכבה, לחור באוזון? בעשרות השנים האחרונות אובחנה הידלדלות מדאיגה בעובי השכבה הנובעת מתגובה כימית בין שורת חומרים הנפלטים לאוויר ובין האוזון הסטרטוספרי. האוזון הסטרטוספירי נהרס בהדרגה על ידי תרכובות כימיות הנקראות (CFC‘sאו פראונים, הלונים, מתיל ברומיד וחומרים נוספים, החומרים מתאפיינים ביציבות כימית גדולה המאפשרת להם להגיע לשכבות הגבוהות של האטמוספרה ובתכולת אטומי כלור וברום המגיבים עם שכבת האוזון וגורמים לפירוקו. להרחבה CFC's: תרכובות כימיות אשר פותחו בתחילת המאה בצורה מלאכותית על מנת לשמש כנוזלים מקררים יעילים במקררים ומזגנים, כגזי דחף בתרסיסים, כחומרי בידוד, כחומרי אריזה מוקצפים בתעשיית הפלסטיק וכממסים.

15. תוצאות ה"חור באוזון" - כל פגיעה בשכבת האוזון מאפשרת לכמות מוגברת של קרינה אולטרא-סגולה להגיע לפני כדור הארץ. קרינה זו גורמת לפגיעה בבריאות האדם, בעלי החיים, צמחייה ובחומרים שונים.

16. השלכות החור באוזון: לאדם: סרטן, פגיעה במערכת החיסון, פגיעה ב-DNA, בעיות עיניים. לצמחייה: שבירת חלבון, דילול הצמחייה ירידה ביבולים. לבע”ח: כמו האדם, רק בעוצמות שונות.

17. הרחבה: בקרב בני האדם חשיפה ארוכת טווח לקרינה אולטרא-סגולה גורמת להגברת הסיכון לנזק לעיניים. הערכה של האו"מ היא שתהיה הגדלה של 1.6 מיליון מקרים של קטרקט (מחלת עיניים הגורמת בשלב מסוים אף לעיוורון) עד סוף העשור. השפעה נוספת היא פגיעה במערכת החיסונית הגורמת לבעיה משמעותית באזורים בהם מחלות זיהומיות הן נפוצות אחת הבעיות המפורסמות ביותר היא עלייה במקרי סרטן העור בכלל וסרטן העור מסוג מלנומה בפרט, סכנה זו מאיימת בעיקר על בהירי עור. הערכת האו"מ היא כי עד סוף העשור תהיה עלייה של 26% במקרי סרטן העור בעולם. באוסטרליה, הנמצאת בסמוך לאזור ההידלדלות המרבי של שכבת האוזון, שכיחות מחלת סרטן העור גבוהה מאוד. בעלי חיים אף הם מושפעים מחשיפה לקרינה אולטרא-סגולה, קרינה אולטרא סגולה פוגעת בשלבי ההתפתחות המוקדמים בבעלי חיים ימיים. בעלי-חיים נוספים החשופים לקרינה סובלים ממחלות וצפויים לסכנת הכחדה. קיימת השערה כי הקרינה האולטרא-סגולה פוגעת בפיטופלנקטון שהוא מרכיב בסיסי בשרשרת המזון הימית. הפגיעה בצמחייה הימית והיבשתית גורמת לעלייה ברמות הפחמן הדו חמצני באטמוספירה היות והצמחייה קולטת גז זה ע"י תהליך הפוטוסינתזה. דלדול בשכבת האוזון יכול לגרום בהדרגה לשינוי במאזן העדין של הגזים באטמוספירה ולכן גם לשינויי אקלים ארוכי טווח. הקרינה גורמת אף לפגיעה ביכולת הגדילה של הצמחים. בהרי האלפים נכחדים צמחים נדירים וזנים רבים של צמחים נמצאים בסכנת הכחדה.

18. פתרונות לבעיה פיתוח תהליכים להפחתת רמת הגז הדולף ממתקני קירור. גזהפרופן כחלופה ל-CFC. הפקת אוזון מלאכותית והעשרת הסטרטוספירה. שתי חלופות: CFCH ו - HFC1  מתפרקות בטרם הגיעם לשכבת האוזון.

19. ישראל הצטרפה להגנה על שכבת האוזון ב - 14 ביוני 1992 חתמה ישראל על אמנת וינה משנת 1985 ובכך הצטרפה באופן רשמי להסכמים בין-לאומיים. הצורך בקבלת החלטת ההצטרפות נבע מכך שבראשית 1993 נכנסו לתוקפן סנקציות נגד מדינות שאינן חתומות על ההסכם. לדוגמא: איסור על יבוא (לארצות החתומות על האמנה) מוצרים המכילים CFC מארצות שאינן חתומות על האמנה, וכמו כן חל איסור של יצוא החומרים המבוקרים למדינות שאינן חתומות על הפרוטוקול.

20. אפקט החממה והתחממות גלובלית greenhouse effect

21. תהליך שבו נלכד חום בתוך האטמוספירה של כדור-הארץ בגלל גזים העוטפים את האטמוספירה ואינם נותנים לחום "לברוח" . כמוקירות זכוכית בחממה.

22. השמש היא מקור האנרגיה הבלעדי של כדור הארץ. ללא אנרגיית השמש כדור הארץ היה בטמפ' החלל החיצון (270 מעלות מתחת לאפס). חלק מקרני השמש נבלעים על ידי צמחים, אורגניזמים שונים, קרקעות, אוקיינוסים . קרני השמש שלא נבלעו,חלק מקרני השמש, מוחזרים כלפי החלל החיצון. למזלנו- לא כל הקרינה "בורחת" חזרה לחלל החיצון. יש באטמוספרה העוטפת אותנו גזים הנקראים "גזי חממה" שבולעים חלק מהקרינה, ולא מאפשרים לכל הקרינה לברוח לחלל החיצון. אם הקרינה החודרת את האטמוספרה היה חוזרת לחלל היינו קפואים. אי אפשר היה לקיים חיים , למעט אולי מספר חיידקים, המסוגלים לחיות בטמפ' נמוכות. גזי החממה, המונעים מכל הקרינה לצאת חזרה לחלל החיצון, ממתנים את הטמפ' של כדור הארץ , והאטמוספרה שומרת על אנרגיית החום סביבנו. אבל, ריכוז גזי החממה באטמוספירה הולך ועולה ולכן יותר חום נשאר באטמוספרה ולא יוצא לחלל החיצון, זהו אפקט החממה.

24. גזי החממה CO2 מתאן CH4 כלורו-פלורו-קרבוניום CFC

25. גז CO2 תוצר תהליך הנשימה של צמחים ובעלי-חיים תוצר ישיר של שריפת דלק פוסילי, מחצבי (פחם ונפט ומוצריו), נפלט בכמויות גדולות בכל התפרצות געשית משריפת הגז הטבעי (המתאן).

26. מתאן CH4 בעיקר מביצות חיידקים משחררי מתאן, אנארובים מהפרשות בקר חזירים וכדומה. גזים מפי הטבעת. מערימות הפסולת הביתית חיידקים משחררי מתאן

27. CFC מפעילויות תעשייתיות, גזי קירור תרסיסים.

28. הבעיה: מדי שנה בשנה נפלטים אל האטמוספירה מיליוני טונות של פחמן-דו-חמצני וגזי חממה אחרים כגון: מתאן פריאונים פחמן-חד-חמצני תוצרים אחרים של פעילות האדם. גזים אלה נלכדים בתוך האטמוספירה ויוצרים מחסום חד-כיווני: קרני האור של השמש יכולות לחדור דרכו, אולם החום הנפלט מהקרקע אל האטמוספירה אינו מתפוגג בחלל. התוצאה: התחממות כדור-הארץ.

29. מדוע מסוכנת התחממות כדור-הארץ?  ההתחממות עלולה להביא להפשרת קרחונים, לעליית פני המים בעולם בכמה מטרים ולהצפת איזורי חופים ועמקי נהרות בהם מתגוררת מרבית אוכלוסיית העולם. דליקות ענק עלולות להתפרץ. איזורים פוריים יהפכו למדבריות ( מידבור כדור הארץ) ואיזורים קרים, שאמורים להיות לאסמי התבואה של העולם, ינחלו אכזבה: ההתחממות תקטין את כמות המשקעים באיזורים קרים אלה. העולם יאבד את כושרו לספק מזון לכל תושביו. אפקט החממה אינו תופעה חדשה. אילולא נאצרו באטמוספירה גזים היתה הטמפרטורה הממוצעת על-פני כדור-הארץ 30- מעלות צלזיוס ולא 15+ מעלות צלזיוס כפי שהיא היום. בזכות אפקט החממה אפשריים חיים בכדור-הארץ, אולם הדאגה היא מכך שהתופעה יוצאת מכלל שליטה.