25) Проблемы разрушения озонового слоя.

Озон состоит из трех атомов кислорода – О3 – и образуется при воздействии УФ излучения на кислород О2. Молекула О2 распадается на два атома кислорода О, каждый из которых присоединяется к целой молекуле. Слой атмосферы, в котором находится этот газ, называется озоносферой и простирается от 10-15 км до 50 км. Максимальная концентрация озона отмечается на высоте около 25 км, но даже там она очень мала – 5-10 молекул на миллион молекул воздуха. Этот озон расположен выше 10 км, его называют также стратосферным, и он составляет примерно 90% всего озона. Ниже него в атмосфере содержится тропосферный озон. Разница между этими газами исключительно в месторасположении. Надо сказать, что сам озон, как сильнейший окислитель, вреден для здоровья людей и животных, способен наносить ущерб растениям.

Конечно, озон, образующийся после грозы, не способен сильно навредить, он даже полезен, так как убивает болезнетворных микробов, но в больших количествах этот газ отравляет не только микробов. Именно поэтому тропосферный озон называют также «плохим» - в отличие от «хорошего» стратосферного. Увы, первого становится все больше из-за выбросов промышленных отходов в атмосферу. К сожалению, перейти в озоносферу он не может – его молекулы просто не способны подняться так высоко. Озоновый слой окружает всю землю, но его толщина на разных широтах не одинакова. Тоньше всего он на экваторе, а на полюсах толще. И хотя озон перемещается воздушными течениями, и его количество в значительной степени зависит от времени года (летом и осенью его больше, а зимой и весной – меньше), это неравномерное распределение сохраняется. Озон постоянно образуется и разрушается, однако при некоторых условиях, скорость его разрушения может превысить скорость образования. Как выяснилось, большое влияние на этот процесс оказывает человеческая деятельность. Как вещество крайне реактивное, озон вступает во взаимодействие с хлором, фтором, бромом, оксидом азота и другими веществами. В этом плане очень опасны фреоны, широко используемые в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных баллончиках, а также в меньшей степени азотистые удобрения и вещества, возникающие при полетах высотной авиации и запусках ракет. Попадая в атмосферу, все эти изначально неопасные соединения медленно поднимаются вверх, пока не достигают озонового слоя, где оказываются под воздействием УФ излучения. Разлагаясь и высвобождая атомы хлора, брома, азота, они вступают во взаимодействие с озоном. При этом каждый атом хлора или брома разрушает молекулу озона, присоединяя атом кислорода.

Впервые вопрос угрозы озоновому слою Земли поднялся еще в далеких 1960-х годах. Тогда считалось, что сверхзвуковые самолеты, выбрасывающие при полете выхлопные газы, состоящие из оксидов азота и водяных паров, могут серьезно повредить озоносфере. Также определенная опасность приписывалась азотным удобрениям. Но обе эти угрозы оказались незначительными. Сверхзвуковая авиация не нашла такого широкого применения, как предполагалось, и в настоящее время представлена только «Конкордом», совершающим рейсы над Атлантикой несколько раз в неделю, и военными самолетами. Азотные же удобрения нестойки и успевают разложиться прежде, чем достигнут стратосферы.

Однако в середине 70-х на первый план вышла проблема хлорфторуглеродов, чья опасность для озонового слоя оказалась неожиданно высокой. Те самые фреоны, используемые в холодильных установках и аэрозолях, огнетушителях, для очистки электронных приборов, при химической чистке одежды и еще во многих областях. В 1985 г был впервые опубликован доклад о том, что над Антарктикой имеется зона, испытывающая дефицит в озоне, причем зона эта растет уже с 1980 г. Это моментально стало сенсацией, и в прессе впервые возник термин «озоновая дыра». Он, конечно же, некорректный, так как и речи идти не может, чтобы какая-либо область на Земле полностью оказалась без озоновой защиты. «Озоновая дыра» означает лишь, что ежегодное весеннее уменьшение количества озона над Антарктидой превысило норму. Почему именно над Антарктикой? Дело в том, что над Южным полюсом находится самая холодная атмосфера на нашей планете. Во время полярной ночи она еще охлаждается, и в стратосфере формируются ледяные облака. Кроме того, образование озона возможно только под действием ультрафиолета, отсутствующего во время поляной ночи. Устойчивые зимние вихри над полюсом препятствуют проникновению озона из более теплых широт. С наступлением же весны облака нагреваются под воздействием Солнца, и в атмосфере начинают происходить химические процессы, сильно отличающиеся от таковых в умеренных широтах. Содержание озона из-за климатических процессов значительно снижено, и озоновому слою вредит даже малое количество хлора и фтора. Содержание этих веществ над Антарктикой не уступает другим регионам планеты, а окислов азота, сваязывающих хлор и способных таким образом прекратить цепную реакцию разрушения озона, там из-за низкой температуры не хватает. Активное выделение азота начинается только поздней весной и летом, когда на облака попадает достаточно солнечного света. Поэтому разрушение озона прекращается до следующей весны. О «дыре» говорят тогда, когда дефицит озона превышает 30 %. С начала 90-х годов озоновая дыра постепенно увеличивалась, и к 2000 г достигла берегов Новой Зеландии и города Пунта-Аренас в Чили. С начала тысячелетия рост ее прекратился, и сейчас ситуация определяется учеными как стабильная. По их прогнозам, при текущем уровне загрязнения атмосферы, уменьшение дыры может начаться только через 50-60 лет. Однако одновременно с этим отмечается и появление озоновой дыры над Арктическим регионом. Она значительно меньше, чем Антарктическая (чья площадь сравнима с площадью Северной Америки), и поэтому называется локальной. Еще одна такая же локальная дыра периодически отмечается над Центральной Азией. Уже само это сигнализирует, что появление озоновых дыр стало обычным явлением.

Сразу же после обнаружения первой озоновой дыры были приняты решительные меры по восстановлению озонового слоя. В сентябре 1987 г с Монреале 23 странами была подписана конвенция по сокращению и дальнейшему прекращению использования веществ, наносящих вред озоновому слою Земли. С тех пор к конвенции присоединились и другие страны, и сейчас их количество достигает 200. Активно ищутся заменители фреонам. В аэрозолях многие страны, в том числе и Россия, теперь используют не хлорфторуглероды, а пропан-бутановую смесь. Она огнеопасна, но не наносит вреда окружающей среде. Труднее найти замену для холодильных установок, так как в хлорфторуглеродам наиболее близок по свойствам аммиак, но он обладает высокой токсичностью. Многие страны ведут разработки в этом направлении, и мы можем надеяться, что скоро проблема все же будет решена. Так насколько же на самом деле серьезна проблема озонового слоя? Оценки исследователей, журналистов и просто интересующихся разнообразны и зачастую противоречивы. Наряду с паникой из-за озоновых дыр, бытует и мнение, что весь ажиотаж вокруг этого вопроса надуманный. Запрет производства хлорфторуглеродов приводит к значительным убыткам компаний, производящих их. Еще в начале 90-х такие потрясения в химической промышленности казались многим неслучайными. Монреальский протокол называли откровенной спекуляцией группы мировой элиты, пытающейся диктовать экономические правила остальным. Прогнозы по уменьшению озонового слоя сейчас признаны излишне пессимистичными. Кроме того, образование дыры над Антарктидой вызвано в большой степени естественными климатическими процессами, и лишь во вторую очередь – загрязнением атмосферы. Некоторые идут дальше и предполагают, что и глобального потепления, вызываемого в том числе и уменьшением озонового слоя, как явления не существует. Возможно, повышение температуры связано лишь с определенной климатической закономерностью и не имеет никакого отношения к человеческой деятельности. И все же современные исследования не позволяют нам утверждать, что проблемы нет вообще. Как бы там ни было, уменьшение озонового слоя окажет серьезное – и негативное – влияние на климат и здоровье людей и животных. Так что в наших силах, по крайней мере, не способствовать ему.