Озоновые дыры
Озон, который содержится в выбрасываемых предприятиями газообразных отходах – это опасный химикат. Он является очень активным элементом и может привести к коррозии элементов конструкций различных сооружений. Однако в атмосфере озон превращается в неоценимого по своей пользе друга, жизнь без которого на Земле возможно так и не было бы жизни.
Стратосфера – это слой атмосферы, следующий за тем, в котором мы живем. На верхней его части содержится тонкий озоновый слой. Концентрация озона в этом слое около 3=х молекул на 10 миллионов других молекул воздуха. Не смотря на очень низкую его концентрацию, он выполняет важную функцию. Озон может задерживать ультрафиолетовые лучи, поступающие из космоса вместе с солнечным светом. Ультрафиолет разрушает структуру клеток живых организмов и может повлечь такие заболевания как рак, катаракта глаза и другие смертельные болезни.
Защита озонового слоя работает по следующему принципу. Когда ультрафиолетовые лучи встречают на своем пути молекулы кислорода (O2), они их расщепляют на два атома кислорода (O+O). Образовавшиеся атомы кислорода, встретившись с нерасщепленными молекулами кислорода, объединяются в молекулы озона (O3), которые состоят из трех атомов кислорода. Когда ультрафиолетовые лучи встречают на своем пути молекулы озона, то они разрушают их на 3 атома кислорода. Во момент расщепления молекул ультрафиолетовые лучи превращаются в тепло и не достигают поверхности Земли.
Этот процесс превращения кислорода в озон и обратно называется кислородно-озонным циклом. Это сбалансированный процесс, однако его динамичность может меняться в зависимости от интенсивности солнечных лучей, сезона года и природных катаклизмов, например, извержения вулкана. Однако, ученые определили, что человеческая жизнедеятельность также влияет на толщину этого слоя, причем не в лучшую сторону. За последние несколько десятилетий были зарегистрированы множество мест, где озоновый слой сильно истончился, а в некоторых местах исчез полностью. Попробуем разобраться в том, как человек может влиять на озоновый цикл и можем ли мы снизить это негативное влияние.
Причина возникновения озоновых дыр заключается в то, что процесс разрушения озона протекает гораздо более интенсивно, чем процесс его генерации. Это вызвано тем, что в процесс человеческой жизнедеятельности в атмосферу выбрасываются различные озоноразрушающие соединения. К ним относятся хлор, фтор, бром углерод и(или) водород в различных сочетаниях. Чаще всего говорят о хлорфторуглеродных соединениях как об основной угрозе озоновому слою. Хлорфторуглероды широко используются в холодильных установках, кондиционерах, промышленных растворителях и аэрозольных баллончиках.
Когда хлор или какой-либо другой элемент достигает озонового слоя, то он вступает во взаимодействие с молекулами озона. В результате реакции образуется оксид хлора (ClO) и молекула кислорода (O2). Когда оксид хлора встречает свободный атом кислорода, то происходит еще одна реакция, в результате которой хлор освобождается и образуется молекула кислорода (O2). Далее эта цепочка повторяется, так как хлор не может выйти за пределы атмосферы или опуститься на поверхность Земли. Таким образом, появление в озоновом слое посторонних элементов приводит к ускоренному расщеплению озона, что снижает его концентрацию и, как следствие, приводит к образованию озоновых дыр.
Одна из самых крупных дыр обнаружена над Антарктикой. Ее размеры практически соответствуют размерам самого континента. Хотя это ненаселенная область ученые опасаются распространения этой бреши в защите на другие населенные области нашей планеты. Это может привести к экологической катастрофе и гибели жизни на Земле.
Чтобы предотвратить уменьшение озонового слоя в первую очередь необходимо снизить количество выбрасываемых в атмосферу разрушающих веществ. В 1987 году 180 стран подписали Монреальский договор, который предусматривает поэтапное снижение выброса хлорсодержащих веществ в атмосферу. Уже сейчас замечен положительный эффект этого соглашение и озоновый слой начинает восстанавливаться. Ученые надеются, что озоновый слой полностью восстановится к 2050 году.
1