4. Руйнування озонового шару
Життя на Землі залежить від енергії Сонця. Надходить ця енергія на Землю у вигляді світла видимого випромінювання, а також інфрачервоною, або теплового, й ультрафіолетового (УФ) випромінювань. УФ-випромінювання несе найбільшу енергію і є фізіологічне активним, тобто інтенсивно діє на живу речовину. Весь потік УФ-випромінювання Сонця, що доходить до земної атмосфери, умовно поділяють на три діапазони: УФ(А) (довжина хвилі 400-315 нм). УФ(В) (315-280 нм) і УФ(С) (280-100 нм). УФ(В)- і УФ(С)-випромінювання, так званий «жорсткий ультрафіолет», надзвичайно шкідливі для всього живого: вони призводять до порушення структури білків та нуклеїнових кислот і врешті-решт до загибелі клітин.
Як уже згадувалося, на висотах 20-50 км повітря містить підвищену кількість озону. Озон утворюється в стратосфері за рахунок звичайного двохатомного кисню (02), що поглинає «жорстке» УФ-випромінювання. Енергія УФ(В) – та УФ(С)-випромінювань витрачається на фотохімічну реакцію утворення озону з кисню (3О2 > 203), і тому до поверхні Землі вони не доходять; туди проникає лише істотно ослаблений потік «м'якого» УФ(А)-випромінювання. Від його негативної дії наш організм уміє захищатися, синтезуючи в шкірі шар темною пігменту - меланіну (засмага). Однак ця речовина утворюється досить повільно. Тому тривале перебування на весняному сонці, коли шкіра ще не насичена меланіном, викликає її почервоніння, головний біль, підвищення температури тіла тощо.
Озоновий шар в атмосфері Землі з'явився на світанку її геологічної історії, коли в повітря став надходити кисень, що вироблявся в процесі фотосинтезу мікроскопічними морськими водоростями. За розрахунками вчених, коли вміст кисню в атмосфері досяг приблизно 10% сучасного, сформувався озоновий шар, і життя змогло вийти з моря на суходіл (до цього поверхня суші була випалена, стерилізована ультрафіолетом).
Останнім часом учені надзвичайно занепокоєні зниженням умісту озону в озоновому шарі атмосфери.
Над Антарктидою в цьому шарі виявлено „діру”, в якій уміст озону менший від звичайного на 40-50 %. Площа "діри" з року в рік збільшується й сьогодні вже перевищує площу материка Антарктиди. У результаті підвищився УФ-фон у країнах, розташованих у південній півкулі, ближче до Антарктиди, передусім у Новій Зеландії. Медики цієї країни охоплені тривогою, констатуючи значне зростання захворювань, пов'язаних із підвищенням УФ-фону (рак шкіри й катаракта). Жителі Веллінгтона, столиці Нової Зеландії, які раніше намагалися використати кожний погожий день (їх там буває не так уже й багато) для відпочинку на повітрі, сьогодні побоюються з'являтися на пляжах.
Тривожні повідомлення надходять також і з північної півкулі: і тут виявлено озонову „діру” (над Шпіцбергеном), щоправда, не таку велику, як антарктична.
Зменшення вмісту озону в атмосфері загрожує зниженням урожаїв сільськогосподарських культур, захворюваннями тварин і людей, збільшенням кількості шкідливих мутацій і т-п. Якщо ж озоновий шар зникне зовсім, то не призведе до загибелі принаймні наземної біоти.
Установлено, що руйнуванню озонового шару сприяють також деякі хімічні речовини (зокрема оксиди азоту): потрапляючи в стратосферу з висхідними повітряними течіями, вони вступають у реакцію з озоном і розкладають його на кисень. Проте вміст оксидів азоту в повітрі невеликий, вони нестійкі й суттєво не впливають на кількість озону в стратосфері.
З'явилося також інше джерело озоноруйнівних речовин - діяльність людини. Сучасна промисловість широко використовує так звані фреони (хлорфторметани) - СFСI3,. СР2С1Вr тощо - як холодоагенти в рефрижераторах і побутових холодильниках, як аерозольні розприскувачі в балончиках із фарбою, лаком, парфумами, для очищення напівпровідникових схем і т.п. Щорічно в світі випускається кілька мільйонів тони фреонів. Для людини пари фреонів не шкідливі. Та вони надзвичайно стійкі й можуть зберігатися в атмосфері до 80 років. Пари фреонів із висхідними повітряними течіями потрапляють у стратосферу, де під впливом УФ-випромінюваиня Сонця розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Ця речовина діє на озон як дуже сильний каталізатор, розкладаючи його молекули до кисню. Один атом хлору здатен розкласти 100 тис. молекул озону
Занепокоєні загрозою руйнування озонового шару керівники багатьох країн світу вживають заходів для його збереження, й у 1985 р. в Монреалі було підписано Протокол про охорону атмосферного озону. Вирішено до 2000 р. скоротити на 50 % споживання фреонів, а згодом і зовсім відмовитися від них. замінивши Їх безпечними сполуками.
Призводить до руйнування озонового шару й військова діяльність, зокрема запуск балістичних ракет. Їхні двигуни викидають в атмосферу дуже багато оксидів азоту. Під час кожного запуску ракети в Космос в озоновому шарі «пропалюється» величезна «діра», яка "затягується" лише за кілька годин. Світова громадськість дізналася про злочинні досліди мілітаристів щодо дії на озоновий шар планети (розробка «озонової» зброї).
70-ті роки американські військові розсіяли в стратосфері над одним із безлюдних атолів у Тихому океані спеціальні хімічні речовини, внаслідок чого в озоновому шарі над цим острівцем утворилася «діра», яка затягнулася тільки через багато годин, У результаті на атолі загинула майже вся наземна біота: пальми та інші рослини. тварини, мікроорганізми; з хребетних тварин залишилося кілька великих черепах (їх урятував товстий кістяний панцирі, але вони осліпли - сітківка їхніх очей була спалена ультрафіолетом.
Руйнування озонового шару відбувається так:
активне функціонування хімічної промисловості, яка випускає речовини, що містять хлорфторкарбонати (ХФК), гідро-ХФК. і бром, спричинює нагромадження в атмосфері озоноруйнівних газів (ОРГ);
ОРГ піднімаються на висоту 20-50 км над поверхнею Землі, де розташований озоновий шар (особливо сприятливі умови для цього в приполярних районах);
сонячні промені діють на техногенні гази, з яких виділяється хлор;
хлор руйнує озон. відбираючи один із трьох атомів кисню й перетворюючи його на 02; при цьому кожний атом хлору здатен відокремити атом кисню майже 100 тис, разів. 3а останні 12 років спостерігається істотніше руйнування озонового шару над континентальною Європою порівняно з Антарктидою. Новою Зеландією чи Латинською Америкою. За прогнозами, на початку XXI сі. озоновий шар може стати тоншим на 30%.
За даними екологічного відділу 00Н і Всесвітньої метеорологічної ради, відбувається руйнування озонового шару над усією Північною Америкою. Європою, територією колишнього СРСР, Австралією, Новою Зеландією та частиною Південної Америки.
Якщо озоновий шар зменшиться на 10 %. то не спричинить розвиток раку шкіри додатково у 300 тис. чоловік, катаракти - у 1 млн. 750 тис. чоловік. Постане серйозна загроза здоров'ю всього населення Землі, оскільки знизиться опірність людського організму.
Після 1991 р. в Чилі неодноразово реєструвалися випадки сліпоти лососевих риб, диких кроликів, овець, пов'язані з істотним зростанням інтенсивності ультрафіолетового випромінювання. Водночас із тієї самої причини зменшилася кількість планктону в районі Антарктиди. В районах підвищеного ультрафіолетового випромінювання пригнічується ріст рослин, знижується врожайність багатьох культур.