Tlen jest gazem o właściwościach niemetalu. Tworzy kilka odmian alotropowych z których najważniejsze są tlen dwuatomowy O2 i ozon O3 (o charakterystycznym zapachu).

Właściwości chemiczne:
Tlen jest pierwiastkiem bardzo czynnym chemicznie. Prawie wszystkie substancje ulegają procesom spalania (oprócz helowców, fluoru i platyny) tworząc odpowiednie tlenki (w przypadku sodu powstaje nadtlenek Na2O2 , a w przypadku potasu ponadtlenek KO2). Aktywność ozonu jest dużo wyższa niż tlenu. Jest bardzo silnym utleniaczem. Reagując z siarkowodorem tworzy kwas siarkowy (IV).

Zastosowanie:
Tlen znalazł szerokie zastosowanie w hutnictwie, w procesach wytopu stali. Pierwiastek ten stosuje się też w palnikach tlenowo-dorowych i tlenowo-acetylenowych. W medycynie stosowany jest w przypadku problemów z oddychaniem. Ozon znalazł zastosowanie jako środek dezynfekujący i silny środek utleniający.

Otrzymywanie:
Tlen otrzymuje się przez destylację frakcyjną powietrza.

Historia odkrycia:
Odkryty przez: Joseph Priestly, Carl Wilhelm Scheele
Miejsce odkrycia: Francja, Szwecja
Rok odkrycia: 1776
Pochodzenia nazwy: Od greckich słów “oxus gennan” oznaczających “tworzący kwas”
Tlen otrzymano przez termiczny rozkład tlenku rtęci (II) HgO.

Tlen otrzymuje się przez destylację frakcjonowaną ciekłego powietrza lub elektrolizę wody. W laboratorium tlen otrzymuje się przez termiczny rozkład manganianu (VII) potasu (KMnO4), lub rozkład wody utlenionej. Skroplony tlen jest cieczą o niebieskawym zabarwieniu, gęstość 1,14 g/cm3. Posiada dwie odmiany alotropowe o cząsteczkach dwuatomowych i trójatomowych (diamagnetyczny ozon). Może występować w postaci pojedynczych atomów (tlen atomowy, znacznie bardziej aktywny chemicznie). W ogromnej większości związków chemicznych tlen występuje na -II stopniu utlenienia. Inne stopnie utlenienia to ?I (w nadtlenkach np. woda utleniona), oraz dodatnie stopnie utlenienia z związkach z fluorem. Reaguje z większością metali, łatwo utlenia substancje organiczne i fosfor, na gorąco łączy się z wodorem i siarką. W specjalnych warunkach może reagować z azotem i fluorem. Tlen nie pali się, ale podtrzymuje palenie. Jest dobrze absorbowany przez czerń platynową, węgiel drzewny.

W organizmie człowieka podczas oddychania tlen jest pobierany w płucach, ulegając związaniu przez hemoglobinę krwinek czerwonych, po czym zostaje oddany (z włosowatych naczyń krwionośnych) do tkanek, gdzie bierze udział w procesach przemiany materii. Stosowany w hutnictwie, gazownictwie, medycynie, technologii chemicznej, w okrętach podwodnych, palnikach.

Zwiększona dawka promieniowania UV powoduje zamieranie planktonu oceanicznego, czego skutkiem jest wymieranie ryb. W wyniku nasilonego działania UV uszkodzeniu ulega chlorofil w komórkach roślinnych, co powoduje zmniejszenie plonów. Poza tym promienie UV osłabiają u ludzi odporność na choroby i infekcje oraz powodują nowotwory i liczne choroby oczu, w tym zaćmę, która prowadzi do ślepoty. Według nas ludzie powinni przede wszystkim oszczędzać energię, zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, korzystać z odnawialnych źródeł energii , jakimi są siły wody i wiatru. Polska powinna wzmocnić współpracę międzynarodową, a także zmienić system szkolnictwa tak, aby przyszli technicy, inżynierowie i architekci potrafili w swojej pracy uwzględniać aspekty ekologiczne. Oszczędzanie energii opłaca się pod każdym względem; Chroni ono nasze środowisko przed szkodliwymi substancjami i pozwala oszczędzać surowce, których nie ma przecież na Ziemi w nieograniczonej ilości, a wreszcie można w ten sposób zaoszczędzić pieniądze i przeznaczyć je na jakieś sensowniejsze cele.

Ozon, czyli trójtlenek, jest bezbarwnym gazem o charakterystycznym zapachu. Powstaje w wyniku rozpadu cząsteczek O2. pod wpływem światła. W atmosferze istnieje jako jeden z milionów jej składników. Wytwarzany jest przez promieniowanie ultrafioletowe lub przez uderzanie piorunów i wybijanie energii w czasie burzy. Słońce jest niezbędne do życia na Ziemi, jednak posiada również siłę niszczycielską; wysyła na Ziemię wiele rodzajów promieni ultrafioletowych, których większość z nich zatrzymywana była w stratosferze przez warstwę ozonową. Gdyby dotarły one do powłoki ziemskiej mogłyby zniszczyć wiele żywych organizmów, a nawet człowieka.

Ozon występujący w dużych stężeniach jest szkodliwy dla organizmów żywych, miedzy innymi negatywnie wpływa na wegetacje roślin i atakuje drogi oddechowe ludzi i zwierząt. Nie jest obojętny nawet dla takich materiałów jak opony samochodowe, nylonowe pończochy, barwniki, farby itd. Rozrastający się przemysł, wzrastające zużycie energii, narastający ruch samochodowy sprawiają, że ilość ozonu w dolnych warstwach powietrza wciąż wzrasta.
Jeszcze bardziej agresywny niż zawarty we freonach chlor, jest brom. Dostaje się on do powietrza z innej, równie nowoczesnej grupy produktów, zwanych halonami.
Ubytek ozonu, tak jak obawiali się tego Kowland i Melina, następuje z czasem coraz szybciej. W naszych szerokościach geograficznych ozonu ubywa około 3 do 5% rocznie. Szczególnie dramatyczne ubytki ozonu obserwuje się we wrześniu i październiku nad Antarktydą.
Niepożądana ilość promieniowania ultrafioletowego powoduje powstawanie nowotworów złośliwych. Wiele osób choruje niestety na raka skóry, co może być spowodowane promieniami ultrafioletowymi. Mechanizm obronny ciała człowieka wytwarza najpierw melaninę, która powoduje nasze zadowolenie, gdyż przejawia się opalenizną. Po nadmiernym wystawianiu mechanizmu obronnego na próbę, może przegrać on walkę z ultrafioletem.
Problem dziury ozonowej odkryto w 1986r. , kiedy warstwa atmosferyczna po raz pierwszy została uszkodzona. Dziura zawisła nad Antarktydą, a naukowcy sądzą, że jest ona tej samej wielkości co Ameryka Północna.

Proces przebiega następująco: bardzo lekki freon przedostaje się aż do górnych partii atmosfery, czyli do ozonosfery. Tam pod wpływem promieniowania słonecznego rozpada się na 3 pierwiastki (chlor, fluor i węgiel). Ostatni z wymienionych pierwiastków ulega spaleniu, jednak pozostałe dwa rozpoczynają walkę o tlen. Łączą się z nim powodując rozpad trójtlenku na dwutlenek oraz tlenki chloru i fluoru.
Według wielu ludzi są to tylko małe reakcje chemiczne, jednak niosą one ze sobą ogromne niebezpieczeństwo dla życia na Ziemi.

David Hofman, pracownik Amerykańskiego Urzędu Narodowego do Badań Atmosfery oraz Oceanów powiedział, że przyszłość atmosferycznej warstwy ozonowej widzi w bardzo pozytywnych barwach, gdyż przewiduje jej scalenie. My uważamy, że każdy z nas może w dużym stopniu przyczynić się do poprawy sytuacji ekologicznej, jeżeli będzie wystarczająco dbał o swoje otoczenie, jednak bez chęci nic nie osiągniemy. Każdy człowiek powinien myśleć o Ziemi. Warto więc zwrócić uwagę, w jaki sposób ludzkość przyczyniła się do powstania dziury i pomóc przyrodzie w utrzymaniu dobrej kondycji. Niestety ratowanie tej sytuacji zajmie nam wiele czasu i zafunduje też kosztowną szkołę życia.
Najważniejsze jest oszczędzanie energii. Urządzenia domowe już obecnie zużywają nawet o połowę energii mniej niż podobne sprzed 20 lat, jednak działania te muszą być w przyszłości stosowane konsekwentniej i w szerszym zakresie.
Gaz to jeden z najbardziej wydajnych paliw. Podczas jego spalania poziom tlenku azotu pozostaje na względnie niskim poziomie, a poziom dwutlenku węgla, w porównywaniu ze spalaniem węgla brunatnego, jest obniżony o ponad połowę. Gaz ziemny, jeżeli nie zostaje spalony i przedostanie się do atmosfery, jest dla naszego klimatu bardzo niebezpieczny. W przypadku Polski przechodzenie na gaz jest utrudnione. Mocne lobby węglowe, dbające o własne interesy, oraz polityka kolejnych rządów, która prowadzi dość łagodną politykę socjalną w stosunku do górników, są powodem tej sytuacji.
Powinniśmy w większym stopniu korzystać z odnawialnych źródeł energii. Rozbudowane powinny zostać instalacje termiczno-solarne, bioelektryczne i biogazowe. Przemysł powinien szybko przestawić się na urządzenia energooszczędne. Nowe sposoby wytwarzania i oszczędzania energii mogą nas uchronić przed milionami ton dwutlenku węgla.
Ludności na świecie ciągle przybywa, a cały świat gwałtownie się motoryzuje. Wzrost ilości samochodów i spalania przez nich paliwa z pewnością przyczyniają się do poszerzania dziury ozonowej. Zadaniem dla przemysłu samochodowego jest radykalne zmniejszanie zużycia paliwa. Samochody muszą stać się znośne dla środowiska naturalnego i dla zdrowia ludzi. Ptrzeba po prostu dokonać ich chemicznego rozbrojenia. Dopóki nie będzie lepszych rozwiązań, powinniśmy ograniczyć tempo jazdy samochodem do 100 km/godz., a wewnątrz osiedli do 30 km/godz. Ze względu na obecność dzieci i miejsca odpoczynku. Konieczne jest rozbudowanie dróg i ścieżek dla rowerów oraz rozwinięcie sfery komunikacji publicznej.
Należy wzmocnić współpracę międzynarodową. Kraje przemysłowe Zachodu i Wschodu wytwarzają 80% światowego dwutlenku węgla. Przede wszystkim więc na tych krajach spoczywa odpowiedzialność za ograniczenie jego emisji.
W krajach Europy Wschodniej znajduje się stosunkowo dużo elektrowni. Efektywne byłoby założenie filtrów odciążających nasze środowisko.
Lasy tropikalne dostarczają 30 % światowego tlenu. Ich rabunkowy wyrąb to kolejny problem wymagający międzynarodowego współdziałania. Konieczne są nakłady w wysokości wielu dziesiątków miliardów dolarów.

Świeże owoce i warzywa powinny być sprzedawane w opakowaniach nieszkodliwych dla środowiska. Napoje – w opakowaniach wielokrotnego użycia. Tradycyjnych toreb czy koszy wiklinowych używamy przez dłuższy czas i gdy nawet w końcu też lądują na śmietniku, to są mniej szkodliwe niż reklamówki. – Sortujmy śmieci: odkładajmy osobno szkło, papier i tworzywa sztuczne.
Bardzo ważnym jest właściwy dobór okien, uszczelnienie drzwi oraz stosowanie wewnątrz domu płyt gipsowo – kartonowych. Konieczna jest fachowa kalkulacja, żeby dostosować nakłady do zamierzonego celu. Ocieplanie dachów i piwnic, jak też stosowanie nowoczesnych okien jest jednak opłacalne w niemal każdym przypadku. Styropian izoluje termicznie. Twarda wełna izoluje termicznie oraz dodatkowo wycisza. – Podobne funkcje mogą spełniać nowoczesne rodzaje szyb okiennych oraz szklanych fasad. Znaczna część naszych urządzeń grzewczych jest przestarzała. Zużywają one za dużo energii i bardzo obciążają nasze środowisko. Należy je wymienić.
System podatkowy należy tak zmienić, aby zachęcał do zachowań nieszkodliwych dla naszego środowiska oraz by uzyskiwane w efekcie środki mogły być bezwzględnie użyte dla jego ratowania. Konieczne są zmiany w prawie budowlanym dotyczące ocieplania budynków, instalacji wodnych, kotłów centralnego ogrzewania, itd.
Postulat globalnego myślenia i lokalnego działania zobowiązuje nas do tego, żebyśmy nie odwracali oczu od istniejących problemów, lecz poznawali ich mechanizmy. Poznając faktyczne przyczyny problemów znajdujemy również realne sposoby podniesienia poziomu naszego życia.

Udowodniono, że ilość wody w hydrosferze jest stała, jedynie z tą różnicą, że woda ciągle jest w ruchu i nie spotkamy jej ciągle tyle samo w jednym stanie skupienia. Ten ruch wody można przedstawić w schemacie obiegu wody w przyrodzie.

Ponieważ ilość wody jest taka sama, obieg wody w przyrodzie jest zamknięty i moglibyśmy charakteryzować go zaczynając od dowolnego punktu. Najłatwiej jest jednak opisać obieg wody od momentu jej opadu. Zjawisko skraplania się chmur, które nazywamy opadem deszczu występuje zarówno nad lądem jak i zbiornikami wodnymi. Ten opad, który trafił na ląd może być zatrzymany przez rośliny, którym jest niezbędny do życia, albo też może spaść na powierzchnię gruntu.

Opad, który trafia na grunt nazywany jest opadem netto. Opad ten jest wchłaniany przez grunt. Po wchłonieniu pewnej ilości wody przez grunt pod wpływem siły ciążenia woda spływa swobodnie do niższych warstw poprzez strefę napowietrzoną do strefy nasyconej. Jednak zdolność wchłaniania wody przez grunt jest ograniczona z tego też powodu nadmiar wody spływa po powierzchni do zbiorników wodnych lub gromadzi się w powierzchniowych zagłębieniach tworząc kałuże.

Z kolei woda znajdująca się pod powierzchnią gruntu zaczyna spływać do zbiorników wodnych. Spływ taki nazywamy odpływem gruntowym. Następnie woda, z każdego wcześniej wymienionego miejsca zaczyna odparowywać. Parowanie ze zbiorników wodnych czy to tych, do których bezpośrednio z opadu trafiła woda czy ze spływu nazywamy ewaporacją. Rośliny oddają także wodę do atmosfery jako produkt ich metabolizmu i taki proces nazywamy transpiracją. Następnie para wodna zgromadzona w atmosferze tworzy chmury, które znowu ulegają skropleniu i proces się powtarza.

Tak w skrócie możemy opisać schemat obiegu wody w przyrodzie. Bardzo łatwo zauważyć że jest to obieg zamknięty i niech tak dalej pozostanie.

Bez promieni słonecznych nasz świat byłby jałową planetą. Promieniowanie słoneczne ogrzewa powierzchnię Ziemi i jest wykorzystywane przez rośliny w procesie fotosyntezy.

Stało się jasne, że działalność człowieka narusza delikatną równowagę w atmosferze. Ozon to forma tlenu z trzema atomami. Blisko powierzchni Ziemi ozon jest trucizną, która współuczestniczy w tworzeniu smogu fotochemicznego i kwaśnego deszczu. Już od 15-50km w górę od powierzchni Ziemi ozon staje się b. pożyteczny tworzy warstwę ochronną dla życia. Zatrzymuje nadmiar promieni UF i pełni funkcje atmosferycznego termoregulatora.

Zaczęto używać freonu do produkcji aerozoli, lakierów, w sprężarkach lodówek, w przemyśle kosmetycznym i po pewnym czasie okazało się jak katastrofalne skutki przynosi używanie tych związków dla warstwy ozonowej. To cząsteczki freonów nie wchodzą w reakcje i nie rozpadają się dlatego mogą żyć w atmosferze ponad sto lat. Głównie chlor uszczupla ilość ozonu. Ponieważ w ostatnich latach emisja freonów b. się nasiliła dlatego niezbędne jest natychmiastowe jej zmniejszenie.

Współczesne obserwacje wykazują, że zanieczyszczenia atmosfery niszczą tę ochronną warstwę. W 1985 r. naukowcy odkryli, że warstwa ozonowa jest niszczona sezonowo i tylko nad wybranymi obszarami np. nad Antarktydą. a jej rozległość dorównuje powierzchni Stanów Zjednoczonych. Podczas zimy nad kontynentem rozbudowuje się mroźny wyż, który nie pozwala na mieszanie się mroźnego powietrza z cieplejszym. W tej cienkiej masie powietrza z temperaturą około ? 90 C cząsteczki lodu formują tzw. Polarne chmury. W czasie długiej nocy polarnej reakcje chemiczne pozostają uśpione. Czasem jednak na powierzchni chmur mogą zachodzić powolne reakcje, przygotowujące atomy chloru do szybkiej reakcji, gdy pojawiają się pierwsze promienie słoneczne wraz z polarną wiosną. Ten wiosenny ?błysk? chloru gwałtownie niszczy antarktyczną warstwę ozonową.

Dziura ozonowa to spadek zawartości ozonu ( O3) na wysokości 15-20 km głownie w obszarze bieguna południowego.

W celu ochrony warstwy ozonowej przedstawiciele 31 państw podpisali w 19987 roku umowę zakładająca 50 % spadek produkcji freonu. Niestety w Polsce nadal używa się produktów zawierających freon.

Dziura ozonowa przestaje się rozrastać ? wynika z analizy najnowszych pomiarów warstwy ozonu nad Ziemią. Amerykańscy eksperci przestrzegają jednak, że upłyną dziesiątki lat zanim dziura ozonowa zacznie się kurczyć. Powłoka ozonowa nad niektórymi rejonami naszego globu jest nieco grubsza niż jeszcze w zeszłym roku, jednak wciąż jest znacznie poniżej normalnego poziomu.

Zanieczyszczenia powietrza są najczęstszymi i najbardziej szkodliwymi przyczynami zagrożeń środowiska. Powietrze zostaje zanieczyszczane przez wszystkie substancje znajdujące się w powietrzu w większej ilości niż powinny. Głównymi przyczynami zanieczyszczeń są:
-uprzemysłowienie
-przemysł transportowy
-przemysł energetyczny
-chemiczna konserwacja paliw
-wydobycie i transport surowców
-przemysł chemiczny i rafineryjny
-przemysł metalurgiczny
-cementowanie
-składowiska surowców i odpadów
-motoryzacja
Znane są nam też naturalne źródła zanieczyszczeń:
-wybuchy wulkanów
-erozja wietrzna skał
-niektóre procesy biologiczne
-pożary lasów i stepów.

Ludzie wchłaniają owe zanieczyszczenia głównie oddychając, przez co doprowadzają się do alergii i schorzeń układu oddechowego.

Czym są?
Zanieczyszczeniami wód nazywamy mikroorganizmy oraz różnego rodzaju substancje chemiczne występujące w wodach naturalnych, nie będąc ich składnikiem , lub będąc nim w zwiększonych ilościach. Znane są nam również termiczne zanieczyszczenia wód (wody podgrzane).
Do najczęściej występujących substancji zanieczyszczających wody należą: pestycydy, detergenty, barwniki, aminy aromatyczne, węglowodory ropopochodne, substancje powierzchniowo czynne, fenole, chloropochodne bifenylu, sole , jony metali ciężkich, radioizotopy. Wśród organizmów żywych największą rolę w zanieczyszczaniu wód odgrywają bakterie Escherichia coli.

Źródła
Zanieczyszczenia wód możemy podzielić ze względu na pochodzenie na naturalne (autochtoniczne) oraz antropogeniczne (allochtoniczne).
Jeszcze mniej więcej do średniowiecza dominowały naturalne zanieczyszczenia wód powstające głównie na skutek obumierania i rozwoju wodnych organizmów, a także wypłukiwania pewnych substancji ze skał i gleb. Wraz z rozwojem świata, a tym samym powstaniem wielu ośrodków przemysłowych do wody zaczęto doprowadzać coraz więcej zanieczyszczeń. Na obecną chwilę największe ilości zanieczyszczeń wody spowodowane jest ściekami komunalnymi i przemysłowymi, natomiast w wyniku działalności rolniczej dostaje się do niej coraz więcej nawozów i szkodliwych detergentów. Przemysł wydobywczy odprowadza do wód gruntowych coraz więcej mocno zasolonych wód kopalnianych.

Skutki
Substancje zanieczyszczające wody powierzchniowe zmieniają ich barwę, smak oraz zmętnienie, co bardzo negatywnie wpływa na jakość wody, a zawarte w niej szkodliwe mikroorganizmy wywołują silne zatrucia pokarmowe.
W miarę wzrostu stężeń substancji zanieczyszczających, zmniejsza się ilość żywych organizmów w zbiornikach wodnych.
Z zanieczyszczeniami wód bezpośrednio związane jest zjawisko eutrofizacji.

Zjawisko eutrafizycji- proces wzbogacania wód w zbiornikach wodnych pierwiastkami biogennymi (azot, fosfor i inne) najczęściej w wyniku odprowadzania do nich nie oczyszczonych ścieków.

Oczyszczanie
Człowiek, w miarę swoich możliwości, stara się pomóc wodzie, a tym samym sobie, gdyż jak wiadomo bez niej żyć nie umie żaden organizm. Sposobów na oczyszczenie zatrutej, przez nas samych, wody jest bardzo wiele, jednakże nie udaje się to w stu procentach.
Przykłady sposobów na oczyszczenie wody:
- koagulacja – łączenie cząstek koloidowych większe zespoły, w wyniku czego powstaje osad zwany koagulatem
filtracja – oddzielanie cieczy od zawieszonych w niej cząstek stałych
- adsorpcja – proces zachodzący na granicy dwu faz, w wyniku którego stężenie substancji jest większe lub mniejsze od stężenia substancji w głębi fazy.
- flokulacja (kłaczkowanie) – przekształcanie trudno opadających drobin zawiesin w większe

Nieco inaczej oczyszczane są ścieki przemysłowe, które zawierają głównie zanieczyszczenia nieorganiczne. Stosowane są tu m.in. takie metody fizykochemiczne, jak sedymentacja, filtracja, koagulacja, strącanie chemiczne.