Озоновые дыры как глобальная экологическая проблема, причины и следствия.

Причины образования “озоновой дыры”.

Летом и весной концентрация озона повышается; над полярными областями она

всегда выше, чем над экваториальными. Кроме того, она меняется по 11-

летнему циклу, совпадающему с циклом солнечной активности. Все это было уже

хорошо известно, когда в 1980-х гг. наблюдения показали, что над

Антарктикой год от года происходит медленное, но устойчивое снижение

концентрации стратосферного озона. Это явление получило название «озоновая

дыра» (хотя никакой дырки в собственном значении этого слова, конечно, не

было) и стало внимательно исследоваться.

Позднее, в 1990-е гг., такое же уменьшение стало происходить и над

Арктикой. Феномен Антарктической “озоновой дыры” пока не понятен: то ли

“дыра” возникла в результате антропогенного загрязнения атмосферы, то ли

это естественный геоастрофизический процесс.

Сначала предполагали, что на озон влияют частицы, выбрасываемые при

атомных взрывах; пытались объяснить изменение концентрации озона полетами

ракет и высотных самолетов. В конце концов было четко установлено, что

причина нежелательного явления – реакции с озоном некоторых веществ,

производимых химическими заводами. Это в первую очередь хлорированные

углеводороды и особенно фреоны – хлорфторуглероды, или углеводороды, в

которых все или большая часть атомов водорода, заменены атомами фтора и

хлора.

Хлорфторуглероды широко применяются в современных бытовых и промышленных

холодильниках (в России их поэтому называют «хладонами»), в аэрозольных

баллончиках, как средства химической чистки, а некоторые производные – для

тушения пожаров на транспорте. Используются они и как пенообразователи, а

также для синтеза полимеров. Мировое производство этих веществ достигло

почти 1, 5 млн т.

Будучи легколетучими и довольно устойчивыми к химическим воздействиям,

хлорфторуглероды после использования попадают в атмосферу и могут

находиться в ней до 75 лет, достигая высоты озонового слоя. Здесь под

действием солнечного света они разлагаются, выделяя атомарный хлор, который

и служит главным «нарушителем порядка» в озоновом слое. CF2Cl2

CF2Cl+Cl

Последующие реакции CF2Cl с О2 и h приводят к отщеплению второго атома

хлора.

Хлор «съедает» и озон, и атомарный кислород за счет протекания довольно

быстрых реакций:

О3 + Сl = О2 + ClO

СlO + O = Cl + O2

Причем последняя реакция приводит к регенерации активного хлора. Хлор,

таким образом, даже не расходуется, разрушая озоновый слой.

Предполагается, что из-за разрушительного действия хлора и аналогично

действующего брома к концу 1990-х гг. концентрация озона в стратосфере

снизилась на 10%.