Озоновый слой - защитник жизни на Земле

В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы сообщили об интересном и неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40%. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную часть нижней стратосферы.

Обнаружена "озоновая дыра" была в Антарктиде, потому что именно на этом континенте в августе (антарктическая весна) первые лучи Солнца начинают проникать в стратосферу и в ней начинают происходить химические реакции, отличающихся от реакций в стратосфере умеренных широт. "В то же время, эти реакции намного эффективнее с точки зрения разрушения полярного озона, так как в стратосфере отсутствуют окислы азота, которые бы прекращали цепную реакцию", - писал американский химик Шервуд Роуленд в 1990 году в журнале "Амбио" (Ambio).

 

Ученый также высказал мнение, что потеря озонового слоя может происходить и в стратосфере Арктики. Однако периоды падения концентраций озона в Арктике не такие длительные, как в Антарктике, поскольку арктический циркумполярный поток не такой постоянный, как на Южном полюсе планеты...

 

Напомним: озоновый слой (по-научному – "озонный")- это тонкий газовый щит, который защищает Землю от губительного воздействия определенной доли солнечной радиации, способствуя тем самым сохранению жизни на планете. Этот слой простирается над Землей огромным защитным покрывалом, уходящим в космос. Если озоновое "покрывало" когда-нибудь истощится, это будет опасно для всей биосферы, для всего живого. Жесткий ультрафиолет обладает достаточной энергией для разрушения ДНК и других органических молекул, что может вызвать рак кожи, быстротекущую злокачественную меланому, катаракту и иммунную недостаточность.

 

Впервые мысль об опасности разрушения озонного слоя была высказана еще в конце 1960-х годов, тогда считалось, что основную опасность для атмосферного озона представляют выбросы водяного пара и оксидов азота из двигателей сверхзвуковых транспортных самолетов и ракет. Однако ряд ученых высказали мнение, что нагрузка на атмосферу от самолетов и ракет вряд ли представляет серьезную угрозу для озонного слоя. Высказывалась версия, что выбросы оксидов азота с поверхности земли в результате сжигания ископаемого топлива и массового производства и применения азотных удобрений также представляет определенную опасность для озонового слоя. Однако оксиды азота нестойки и легко разрушаются в нижних слоях атмосферы. Впрочем, хлоратное твердое топливо, используемое в современных космических системах, например, в твердотопливных ускорителях "Спейс-Шаттл" или "Ариан", могут наносить серьезный локальный ущерб озонному слою в районе запуска.

 

В 1994 году Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя. День установлен в память о подписании Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. 16 сентября 1987 года 36 стран, в том числе и Россия, подписали документ, согласно которому страны-участники должны ограничить и полностью прекратить производство озоноразрушающих веществ.
 
Сегодня термин "озоновая дыра" хорошо известен во всем мире. Однако нам все еще не достает понимания в полной мере природы самого явления. В течение полувека после открытия ряда чрезвычайно полезных химических соединений, стремительно завоевавших рынок, было обнаружено, что эти вещества наносят вред окружающей среде.

Так, по мере изучения феномена озоновых дыр, ученые пришли к выводу, что на истощение озона влияет окись хлора. Она является продуктом промышленных выбросов в атмосферу. Проблема заключается в "ахиллесовой пяте" - ХФУ (хлорфторуглероды), которые  попадают в атмосферу и начинают мигрировать в стратосферу, где более интенсивное солнечное излучение воздействует на них и в результате реакции выделяется хлор. Этот хлор действует как катализатор, постоянно вступая в реакцию с молекулами озона с образованием молекул кислорода и молекул оксида хлора. Молекулы оксида хлора затем вступают в реакцию с атомарным кислородом, с образованием молекул кислорода и свободных атомов хлора. И все начинается сначала. Посредством этого повторяющегося процесса одна молекула хлора может разрушить тысячи молекул озона, прежде чем сама будет нейтрализована. Это свойство ХФУ и выделяемого ими хлора делает фреоны очень опасными для озонового слоя стратосферы. А фреоны присутствуют в быту, можно сказать, на каждом шагу: холодильники, различные спреи, растворители и т.д. Подобно хлору на озон действует другое вещество - бром. Бром, как и хлор, относится к группе веществ под общим названием галогены (хлор, фтор, бром, йод и астат).

Сегодня человечество не перестает испытывать тревогу из-за невомозможности предотвратить разрушение озонового слоя. Увеличение промышленных выбросов в атмосферу, парниковый эффект, применение в промышленности и быту химических соединений продолжают "дырявить" озоновую защиту Земли. Но с развитием новых технологий, внедрением инноваций становится ясно, что сберечь озон хотя бы на бытовом уровне человеку вполне по силам.

 

Справка: Озон представляет собой едкий, слегка голубоватый газ. Озон образуется, когда молекула кислорода распадается на атомы под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения. Атомы кислорода вступают в связь с молекулами кислорода, при этом образуется озон (О+ О2->O3).

 

Свойства озона:
- способность поглощать биологически опасное ультрафиолетовое излучение Солнца;
- озон - сильнейший окислитель (попросту - яд), поэтому приземный озон опасен для здоровья;
 - способность поглощать инфракрасное излучение земной поверхности;
-  способность прямым и косвенным образом влиять на химический состав атмосферы.

 

смотрите также