Парниковый эффект — разрушение озонового слоя

Вначале хладагенты категории хлорфторуглеродов (CFC), появившиеся в 30-х гг., рассматривались как вещества, обладающие только преимуществами. Однако в 80-м гг., когда ученые начали заниматься вопросами их влияния на окружающую среду, эти хладагенты стали источниками беспокойства в связи с двумя обстоятельствами: повышением парникового эффекта и возможным разрушением озонового слоя. Парниковый эффект является следствием того, что некоторые газы земной атмосферы задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность. Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы примерно на 20 К ниже, чем она есть. Иными словами, в отсутствие парникового эффекта наша планета была бы необитаемой.

Удержание инфракрасного излучения в природе происходит

Рис 2 Схема парникового эффекта

благодаря парам воды, содержащимся в воздухе и в облаках. Однако задерживают данное излучение и другие газы, являющиеся продуктами деятельности человечества, в частности углекислый газ и хладагенты категории хлорфторуглеродов (CFC). В связи с тем, что наличие в атмосфере С02 и CFC (в том числе) увеличивает эффективность удержания земного инфракрасного излучения по сравнению с естественной природной эффективностью, средняя температура поверхности Земли повышается больше, чем нужно, обусловливая искусственный парниковый эффект, который добавляется к природному парниковому эффекту. Хотя концентрация всех вместе взятых CFC в атмосфере гораздо ниже, чем концентрация С02, их эффективность по удержанию инфракрасного излучения во много тысяч раз выше эффективности С02, в частности вследствие их очень длительного периода жизни (58 лет для R11, 100 лет для R12 и250 лет для R115, который входит в состав R502).[11]

Разрушение стратосферного озона представляет собой совсем другое явление, поскольку оно связано с энергетическим ультрафиолетовым излучением Солнца. Наиболее удаленным от Земли слоем атмосферы является стратосфера, которая представляет собой шаровой слой с толщиной примерно 35 км, начинающийся на высоте 15 и заканчивающийся на высоте примерно 50 км от поверхности Земли.

В этом слое находится озон, который поглощает 99% ультрафиолетового излучения Солнца, падающего на Землю, выполняя роль защитного экрана для земной жизни (Рис 2).

Освобожденные хлорфторуглероды (CFC) медленно поднимаются вверх и доходят до стратосферы, где их молекулы под действием ультрафиолетового излучения испытывают фотолитическую диссоциацию, в результате чего освобождаются атомы хлора, содержащиеся в этих молекулах (например, такой фторхлоруглерод, как R11, имеет химическую формулу CC13F). Свободные атомы хлора взаимодействуют с молекулами озона (химическая формула 03), составляющими озоновый слой, образуя окись хлора G10 и молекулярный кислород. Считается, что одна молекула хлора может вызвать разрушение многих тысяч молекул озона, по различным оценкам это число достигает от 10 до 100 тысяч молекул.

Если влияние хладагентов CFC на повышение парникового эффекта очевидно, то их воздействие на озоновый слой стратосферы являстся предметом споров. Поэтому в ноябре 1992 г. на Копенгагенской конференции 92 ученых со всего мира по инициативе вулканолога Наroun Tazieff приняли «Обращение 92-х», призывающее власти всех стран, подписавших Монреальский протокол, вернуться к его решениям.[12]

Как бы то ни было, ученые попытались сравнить между собой различные хладагенты с точки зрения:

— парникового эффекта, присваивая хладагентам такой показатель, как коэффициент возможности глобального подогрева атмосферы за 100-летний период, т. е. возможности глобального потепления, которую обычно обозначают аббревиатурой GWP (Global Warning Potential)

— разрушения озонового слоя, присваивая хладагентам такой показатель, как коэффициент возможности истощения слоя озона, которая обычно обозначается аббревиатурой ODP (Ozone Depletion Potential).

Можно сделать следующие выводы:

— с точки зрения парникового эффекта воздействие R22 составляет не более 37% от воздействия R11, Rl34а~ не более 29%, а влияние аммиака на прирост парникового эффекта вообще нулевое;

— с точки зрения разрушения озонового слоя влияние R22 находится на уровне примерно 5% от влияния Rll, a R134a и аммиак практически никак не влияют на озоновый слой.

.